WO2019044277A1 - カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタ - Google Patents

カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタ Download PDF

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WO2019044277A1
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pixel
mass
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forming
transparent layer
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宙夢 小泉
和也 尾田
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富士フイルム株式会社
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a color filter, a method of manufacturing a solid-state imaging device, a method of manufacturing an image display device, and a color filter.
  • Patent Document 1 At least a red green blue pixel in a pattern shape and a transparent protective film in a non pattern shape are provided on a transparent substrate, and regions of red and green pixels are transparent protective films on red and green pixels.
  • the blue pixel region is a method of manufacturing a color filter in which blue pixels are stacked on a transparent protective film, and transparent non-photosensitive on a transparent substrate on which red and green pixels are formed in a pattern. Step of forming a transparent non-photosensitive resin layer by preheating at 80 to 160 ° C. after applying a hydrophobic resin in a non-pattern shape, and after applying a blue photosensitive resin on the transparent non-photosensitive resin layer Preheating at 160 ° C.
  • Transparent non-photosensitive resin layer Invention relates to a method of manufacturing a color filter comprising the steps of batch heat treatment blue photosensitive resin layer at 160 ⁇ 210 ° C. and a is described. Further, paragraph [0021] states that the thickness of the transparent protective film in the blue pixel region is preferably 1.5 ⁇ m or more, and more preferably 1.6 ⁇ m or more. According to Patent Document 1, it is described that by using such a configuration, it is possible to suppress a decrease in transmittance of blue pixels and to achieve both high transmittance and white balance.
  • a colored layer of a first color is formed on a substrate, and laser light is irradiated to a portion other than a region to be a colored pixel to generate laser light of the colored layer of the first color.
  • the step of forming the colored pixels of the first color by evaporating the irradiated portion (2) the first transparent resin layer not mixed with the colored pixels of the first color on the substrate from above the colored pixels of the first color (3) forming a second colored layer on the first transparent resin layer, irradiating the laser light to a portion other than the area to be the second colored pixel, and outputting the laser light Forming a second colored pixel on the first transparent resin layer by evaporating the second colored layer on the first transparent resin layer; (4) a second color mixing with the second colored pixel; Forming a transparent resin layer on the substrate from above the colored pixels of the second color; 5) A colored layer of the third color is formed on the second transparent resin layer, and laser light is irradiated to portions other than the
  • color filters have pixels of multiple colors.
  • Such a color filter having pixels of a plurality of colors is manufactured by sequentially forming pixels one by one. For example, the first pixel 51 is formed on the support 50 (see FIG. 4), and then the composition for forming a pixel is applied to the support 50 on which the first pixel 51 is formed to form the composition layer 52a. (See FIG. 5), and then patterning is performed on the composition layer 52a to form a second pixel 52 (see FIG. 6). By repeating such a process, a color filter having pixels of a plurality of colors is manufactured.
  • the residue 100 is generated on the first pixel 51, or between adjacent pixels (for example, the first pixel 51 and the second pixel 52).
  • color transfer may occur and color mixing may occur. From the viewpoint of the color separation performance of the pixels of each color, it is desirable to suppress the occurrence of such residues and the occurrence of color transfer.
  • Another object of the present invention is to produce a color filter which has good pattern formability of pixels and can suppress the occurrence of residues on other pixels after pixel formation and the occurrence of color transfer between adjacent pixels. To provide a way. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a solid-state imaging device, a method of manufacturing an image display device, and a color filter.
  • the present invention is as follows. ⁇ 1> A process of forming a transparent layer having an average thickness of 300 nm or less by applying a composition for forming a transparent layer containing a curable compound to the surface of a first pixel formed on a support Applying a composition for forming a pixel on the first pixel on which the transparent layer is formed to form a composition layer for forming a pixel; And D.
  • ⁇ 4> The method for producing a color filter according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the composition for forming a pixel contains at least one selected from a chromatic coloring agent and a black coloring agent.
  • ⁇ 5> The color filter according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein a transparent layer-forming composition is applied to the surface of the first pixel to form a transparent layer having an average thickness of 5 to 100 nm. Manufacturing method.
  • ⁇ 6> The method for producing a color filter according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the composition for forming a transparent layer comprises a compound having a crosslinkable group as a curable compound.
  • a method for producing a solid-state imaging device comprising the method for producing a color filter according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>.
  • a method of manufacturing an image display device including the method of manufacturing a color filter according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>.
  • On a support it has a first pixel and a second pixel of a color different from the first pixel, A transparent layer having an average thickness of 300 nm or less on the surface of the first pixel, Having a transparent layer with an average thickness of 300 nm or less between the second pixel and the support, Color filter.
  • the color filter as described in ⁇ 9> which has a transparent layer with an average thickness of 300 nm or less between a ⁇ 10> 1st pixel and a 2nd pixel.
  • a method of manufacturing a color filter which has good pattern formability of a pixel and can suppress generation of residue on another pixel after formation of a pixel and generation of color transfer between adjacent pixels. Can be provided.
  • the notations not describing substitution and non-substitution include those having no substituent and those having a substituent.
  • the "alkyl group” includes not only an alkyl group having no substituent (unsubstituted alkyl group) but also an alkyl group having a substituent (substituted alkyl group).
  • “exposure” includes not only exposure using light but also drawing using particle beams such as electron beams and ion beams, unless otherwise specified.
  • a bright line spectrum of a mercury lamp far ultraviolet rays represented by an excimer laser, extreme ultraviolet rays (EUV light), actinic rays such as X-rays, electron beams and the like can be mentioned.
  • EUV light extreme ultraviolet rays
  • actinic rays such as X-rays, electron beams and the like
  • a numerical range represented using “to” means a range including the numerical values described before and after “to” as the lower limit value and the upper limit value.
  • total solids refers to the total mass of all components of the composition excluding the solvent.
  • (meth) acrylate represents both or either of acrylate and methacrylate
  • (meth) acryl represents both or either of acrylic and methacryl
  • Allyl represents both or any of allyl and methallyl
  • (meth) acryloyl represents both or any of acryloyl and methacryloyl.
  • the term "process” is included in the term if the intended function of the process is achieved, even if it can not be clearly distinguished from other processes, not only the independent process.
  • the weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are defined as polystyrene conversion values measured by gel permeation chromatography (GPC).
  • a composition for forming a transparent layer containing a curable compound is applied to the surface of a first pixel formed on a support to form a transparent layer having an average thickness of 300 nm or less Process, Applying a composition for forming a pixel on the first pixel on which the transparent layer is formed to form a composition layer for forming a pixel; Forming a pattern on the composition layer for forming a pixel, and forming a second pixel of a color different from that of the first pixel.
  • the composition for forming a pixel is applied on the first pixel on which the transparent layer is formed to form a composition layer for forming a pixel, and the composition for forming the pixel is Since pattern formation is performed on the layer to form a second pixel of a color different from that of the first pixel, a pixel formation composition layer is formed on the first pixel after pattern formation of the second pixel. It is possible to effectively suppress the generation of the derived residue. Further, by forming the transparent layer on the surface of the first pixel, color transfer between the first pixel and the second pixel can be effectively suppressed. In addition, since the average thickness of the transparent layer is 300 nm or less, the pattern formability of the second pixel is not affected, and the pattern formability of the second pixel is good.
  • At least one of the first pixel and the second pixel contains 50% by mass or more (more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more) of the colorant.
  • the effects of the present invention can be obtained more remarkably, and at least the second pixel contains 50% by mass or more (more preferably 55% by mass or more, still more preferably 60% by mass or more) of the colorant.
  • both the first and second pixels contain 50% by mass or more (more preferably 55% by mass or more, more preferably 60% by mass or more) of the colorant. The effect of is particularly remarkable.
  • the composition for forming a transparent layer preferably contains a compound having a crosslinkable group as a curable compound.
  • Step of forming a transparent layer In the method for producing a color filter of the present invention, first, a composition for forming a transparent layer containing a curable compound is applied to the surface of the first pixel 2 formed on the support 1 and the average thickness is 300 nm or less The transparent layer 3 is formed. Thereby, as shown in FIG. 1, the transparent layer 3 is formed on the surface of the support 1 and the first pixel 2 substantially along the shape of the first pixel 2.
  • transparent in the present invention means that the transmittance of visible light is 75% or more, preferably 80% or more, and particularly preferably 90% or more.
  • the average thickness of the transparent layer 3 is 300 nm or less, preferably 5 to 300 nm, more preferably 5 to 100 nm, and still more preferably 5 to 50 nm.
  • the average thickness of the transparent layer 3 is 300 nm or less, while the pattern formability of the second pixel provided in the next step is made favorable, the generation of the residue on the first pixel and the generation of the color transfer between the pixels Can be effectively suppressed.
  • the thickness of the transparent layer is the shorter of the distance from the surface or side of the first pixel to the surface of the transparent layer and the distance from the surface of the support 1 to the surface of the transparent layer Let the value of be the thickness of the transparent layer.
  • the thickness of the transparent layer formed on the surface 2a of the first pixel is t1.
  • the thickness of the transparent layer formed on the side surface 2b of the first pixel is t2.
  • the thickness of the transparent layer formed on the surface 1a of the support is t3.
  • the thickness of the transparent layer can be measured from a scanning electron microscope (SEM) image of a cross section cut perpendicular to the support. The same applies to the thicknesses of the first and second pixels.
  • SEM scanning electron microscope
  • the average thickness of the transparent layer 3 in the method for producing a color filter of the present invention refers to the thickness of three arbitrary layers of the transparent layer formed on the upper surface 2a of the first pixel and the surface 1a of the support.
  • the mean value with the thickness of three arbitrary places of the formed transparent layer is meant.
  • the type of the first pixel 2 is not particularly limited as long as it is a pixel constituting a color filter.
  • colored pixels such as red pixels, blue pixels, green pixels, yellow pixels, magenta pixels, cyan pixels, transparent pixels, black pixels, etc. may be mentioned.
  • the first pixel 2 is preferably a pixel containing a coloring agent, and more preferably a pixel containing at least one selected from a chromatic coloring agent and a black coloring agent.
  • the thickness of the first pixel 2 is preferably 0.1 to 10.0 ⁇ m.
  • the upper limit is preferably 5.0 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and still more preferably 1.0 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 0.3 ⁇ m or more, and more preferably 0.4 ⁇ m or more.
  • the thickness of the first pixel 2 is preferably 2 to 1000 times, more preferably 4 to 400 times, and further preferably 8 to 200 times the average thickness of the transparent layer 3. preferable.
  • the first pixel 2 applies, for example, a composition for forming a pixel on a support to form a composition layer for forming a pixel, and forms a pattern on the composition layer for forming a pixel by a conventionally known method. It can be formed by As a composition for pixel formation, the composition for pixel formation mentioned later is mentioned. Examples of the pattern formation method include photolithography and dry etching. As a pattern formation method in the photolithography method, a step of exposing the composition layer for forming a pattern in a pattern (exposure step), and a development removal of the composition layer for forming a pixel in an unexposed area And a step of forming (developing step).
  • a step (post-baking step) of baking the developed pattern (pixel) may be provided.
  • pattern formation by the dry etching method a step of curing the composition layer for forming a pixel to form a cured product layer, a step of forming a photoresist layer patterned on the cured product layer, and patterning It is preferable to include the step of dry etching the cured product layer using an etching gas using the photoresist layer as a mask.
  • the type of support 1 is not particularly limited.
  • a substrate silicon wafer, silicon carbide wafer, silicon nitride wafer, sapphire wafer, glass wafer or the like
  • a substrate for a solid-state imaging device on which a photodiode is formed can be used.
  • the method for applying the composition for forming a transparent layer is not particularly limited, and examples thereof include a spin coating method, a slit coating method, an inkjet method, a dip coating method, and a screen printing method. Among them, the spin coating method is preferred because uniform film formation can be carried out with a small amount.
  • the drying temperature is preferably 60 to 150.degree. 130 degrees C or less is preferable and, as for the upper limit of drying temperature, 110 degrees C or less is more preferable. 80 degreeC or more is preferable and, as for the minimum of drying temperature, 90 degreeC or more is more preferable.
  • the drying time is preferably 60 seconds to 600 seconds.
  • the upper limit of the drying time is preferably 300 seconds or less, and more preferably 180 seconds or less. 80 seconds or more are preferable and, as for the minimum of drying time, 100 seconds or more are more preferable. Drying can be performed using a hot plate, an oven or the like.
  • the post-baking temperature is preferably 180 to 260 ° C., for example. 250 degrees C or less is preferable and, as for the upper limit of post-baking temperature, 240 degrees C or less is more preferable. 190 degreeC or more is preferable and, as for the minimum of post-baking temperature, 200 degreeC or more is more preferable.
  • the post-baking time is preferably 60 seconds to 600 seconds. 300 seconds or less are preferable and, as for the upper limit of post-baking time, 180 seconds or less are more preferable. 80 seconds or more are preferable and, as for the minimum of post-baking time, 100 seconds or more are more preferable.
  • Post-baking can be performed using a hot plate, an oven or the like.
  • exposure may be performed.
  • radiation light
  • ultraviolet rays such as g-rays and i-rays are preferable, and i-rays are more preferable.
  • Irradiation dose exposure dose
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be selected appropriately.
  • a heat treatment post-baking may be further performed on the transparent layer after exposure.
  • Step of forming a composition layer for forming a pixel the composition for forming a pixel is applied on the first pixel 2 on which the transparent layer 3 is formed as described above to form the pixel forming composition layer 4a.
  • the pixel formation composition layer 4 a may be formed also in a region where the transparent layer 3 is formed other than the first pixel 2 on which the transparent layer 3 is formed.
  • the step of forming the composition layer 4a for forming a pixel in the region of may be performed in the same step.
  • the composition for forming a pixel one in which a pixel of a color different from that of the first pixel is formed is appropriately selected and used.
  • a composition other than the composition for forming a green pixel for example, a composition for forming a red pixel, for forming a blue pixel
  • a composition for forming a pixel The composition etc.
  • Details of the composition for forming a pixel will be described later.
  • a suitable method of the composition for forming a pixel a conventionally known method can be used.
  • a spin coat method, a slit coat method, an inkjet method, a dip coat method, a screen printing method, etc. may be mentioned.
  • the drying conditions are not particularly limited.
  • the drying temperature is preferably 60 to 150.degree. 130 degrees C or less is preferable and, as for the upper limit of drying temperature, 110 degrees C or less is more preferable. 80 degreeC or more is preferable and, as for the minimum of drying temperature, 90 degreeC or more is more preferable.
  • the drying time is preferably 10 to 600 seconds.
  • the upper limit of the drying time is preferably 300 seconds or less, and more preferably 180 seconds or less. 40 seconds or more are preferable and, as for the minimum of drying time, 60 seconds or more are more preferable. Drying can be performed using a hot plate, an oven or the like.
  • Step of forming a second pixel a pattern is formed on the composition layer 4 a for forming a pixel on the support 1 formed as described above, and the second pixel 4 of a color different from the first pixel 2 is formed on the support 1.
  • Figure 3 a pattern is formed on the composition layer 4 a for forming a pixel on the support 1 formed as described above, and the second pixel 4 of a color different from the first pixel 2 is formed on the support 1.
  • Figure 3 By doing this, as shown in FIG. 3, the first pixel 2 and the second pixel 4 are respectively formed on the support 1, and the surface of the first pixel 2, and A color filter having a structure in which the transparent layer 3 having an average thickness of 300 nm or less is formed between the second pixel 4 and the support 1 can be manufactured.
  • a pattern formation method in the photolithography method a step of exposing the composition layer 4a for forming a pattern in a pattern (exposure step) and a process of removing the composition layer 4a for forming a pixel in an unexposed area It is preferable to include a forming step (developing step). If necessary, a step (post-baking step) may be provided to bake the developed pattern. Each step will be described in detail below.
  • the pixel formation composition layer 4a is exposed in a pattern.
  • the pixel formation composition layer 4a can be exposed in a pattern by exposing through the mask having a predetermined mask pattern using an exposure device such as a stepper. Thereby, the exposed portion can be cured.
  • radiation which can be used at the time of exposure, ultraviolet rays such as g-line and i-line are preferably used (particularly preferably i-line).
  • Irradiation dose exposure dose
  • exposure dose for example, preferably 0.03 ⁇ 2.5J / cm 2, more preferably 0.05 ⁇ 1.0J / cm 2.
  • the oxygen concentration at the time of exposure can be appropriately selected, and in addition to being performed under the atmosphere, for example, under a low oxygen atmosphere having an oxygen concentration of 19% by volume or less (eg, 15% by volume, 5% by volume, substantially oxygen free , And may be exposed in a high oxygen atmosphere (for example, 22% by volume, 30% by volume, 50% by volume) in which the oxygen concentration exceeds 21% by volume.
  • the exposure illuminance can be set appropriately, and can usually be selected from the range of 1000 W / m 2 to 100000 W / m 2 (for example, 5000 W / m 2 , 15000 W / m 2 , 35000 W / m 2 ) .
  • Oxygen concentration and exposure illuminance may appropriately combined conditions, for example, illuminance 10000 W / m 2 at an oxygen concentration of 10 vol%, oxygen concentration of 35 vol% can be such illuminance 20000W / m 2.
  • the unexposed area of the pixel formation composition layer 4a is removed by development.
  • the development removal of the unexposed part of the composition layer 4a for pixel formation can be performed using a developing solution.
  • a developing solution an alkaline developing solution is desirable.
  • the temperature of the developing solution is preferably, for example, 20 to 30.degree.
  • the development time is preferably 20 to 180 seconds.
  • an alkaline aqueous solution obtained by diluting an alkaline agent with pure water is preferably used.
  • the alkaline agent include aqueous ammonia, ethylamine, diethylamine, dimethylethanolamine, diglycolamine, diethanolamine, hydroxyamine, ethylenediamine, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide and tetrabutylammonium hydroxide.
  • Organic alkaline compounds such as benzyl, trimethyltrimethylammonium hydroxide, dimethylbis (2-hydroxyethyl) ammonium hydroxide, choline, pyrrole, piperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] -7-undecene, or water Inorganic materials such as sodium oxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium hydrogencarbonate, sodium silicate, sodium metasilicate Potassium compounds may be mentioned.
  • the concentration of the alkaline agent in the alkaline aqueous solution is preferably 0.001 to 10% by mass, and more preferably 0.01 to 1% by mass.
  • the developer may further contain a surfactant.
  • the developer may be prepared once as a concentrate and diluted to a concentration required for use, from the viewpoint of transportation and storage convenience.
  • the dilution ratio is not particularly limited, but can be set, for example, in the range of 1.5 to 100 times.
  • Post-baking is a post-development heat treatment to complete film curing.
  • the post-baking temperature is preferably 100 to 240 ° C., for example. From the viewpoint of film curing, 200 to 230 ° C. is more preferable.
  • the thickness of the second pixel 4 is preferably 0.1 to 10.0 ⁇ m.
  • the upper limit is preferably 5.0 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and still more preferably 1.0 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 0.3 ⁇ m or more, and more preferably 0.4 ⁇ m or more.
  • the thickness of the second pixel 4 is preferably 2 to 1000 times, more preferably 4 to 400 times, and further preferably 8 to 200 times the average thickness of the transparent layer 3. preferable.
  • a color filter provided with the first pixel and the second pixel can be manufactured. Further, by sequentially repeating the above-described steps, a color filter having three or more types of pixels can be manufactured.
  • composition for transparent layer formation used by the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated.
  • the viscosity of the composition for forming a transparent layer is preferably 0.1 to 5.0 mPa ⁇ s at 25 ° C.
  • the lower limit is preferably 0.5 mPa ⁇ s or more, and more preferably 0.7 mPa ⁇ s or more.
  • the upper limit is preferably 4.0 mPa ⁇ s or less, more preferably 3.0 mPa ⁇ s or less. If the viscosity of the composition for forming a transparent layer is in the above range, the coatability of the composition for forming a transparent layer is good, and it is easy to form a transparent layer with a thin film with less variation in film thickness.
  • the solid content concentration of the composition for forming a transparent layer is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.01 to 5% by mass, and 0.01 to 3% by mass. Is more preferable, and 0.01 to 1% by mass is particularly preferable.
  • the solid content concentration of the composition for forming a transparent layer is in the above range, the coatability of the composition for forming a transparent layer is good, and it is easy to form a transparent layer with a thin film with less variation in film thickness.
  • the component used for the composition for transparent layer formation is demonstrated.
  • the composition for transparent layer formation contains a curable compound.
  • a hardenable compound the compound which has a crosslinkable group, resin which does not have a crosslinkable group, etc. are mentioned.
  • the curable compound used by this invention contains the compound which has a crosslinkable group from the reason that the effect of this invention is easy to be acquired more notably.
  • the crosslinkable group include groups having an ethylenically unsaturated bond, an epoxy group, a methylol group, an alkoxymethyl group and the like.
  • the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group.
  • the curable compound is preferably a compound having a crosslinkable group, and more preferably a compound having a group having an ethylenically unsaturated bond.
  • the compound having a group having an ethylenically unsaturated bond may be a monomer or a resin such as a polymer.
  • the compound having a group having an ethylenically unsaturated bond is preferably a resin.
  • the composition for forming a transparent layer can be more uniformly applied to the first pixel. For this reason, the film forming property of the composition for transparent layer formation can be improved.
  • a compound having a group having an ethylenically unsaturated bond using a compound having a group having an ethylenically unsaturated bond of a monomer type and a compound having a group having an ethylenically unsaturated bond of a resin type in combination Is also preferred.
  • a compound having a group having a monomer type ethylenically unsaturated bond is also referred to as monomer A.
  • a compound having a resin type group having an ethylenically unsaturated bond is also referred to as a resin A.
  • the molecular weight of the monomer A is preferably 100 to 3,000.
  • the upper limit is preferably 2000 or less, more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is preferably 150 or more, more preferably 250 or more.
  • the weight average molecular weight of the resin A is preferably 5,000 to 20,000.
  • the upper limit is preferably 19000 or less, more preferably 18000 or less.
  • the lower limit is preferably 8000 or more, more preferably 10000 or more.
  • the monomer A is preferably a 3 to 15 functional (meth) acrylate compound, and more preferably a 3 to 6 functional (meth) acrylate compound. Specific examples thereof include compounds described in paragraph Nos. 0095 to 0108 of JP2009-288705A, paragraph No. 0227 of JP2013-29760A, and paragraph Nos. 0254 to 0257 of JP2008-292970A. The contents of which are incorporated herein.
  • n 0 to 14 and m is 1 to 8.
  • a plurality of R and T in one molecule may be identical to or different from each other.
  • Represents a group represented by C (CH 3 ) CH 2 .
  • Specific examples of the compounds represented by formulas (MO-1) to (MO-5) include the compounds described in paragraph Nos. 0248 to 0251 of JP-A-2007-269779, the contents of which are as described in this specification. It is incorporated in the specification.
  • dipentaerythritol triacrylate commercially available as KAYARAD D-330; Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • dipentaerythritol tetraacrylate commercially available as KAYARAD D-320; Nippon Kayaku (as a commercial product) Ltd.
  • dipentaerythritol penta (meth) acrylate commercially available as KAYARAD D-310; Nippon Kayaku Co., Ltd.
  • dipentaerythritol hexa (meth) acrylate commercially available as KAYARAD DPHA; Nipponized Medicinal Products Co., Ltd.
  • trimethylolpropane tri (meth) acrylate trimethylolpropane propyleneoxy modified tri (meth) acrylate, trimethylolpropane ethyleneoxy modified tri (meth) acrylate, isocyanuric acid ethyleneoxy modified tri (meth) acrylate
  • a trifunctional (meth) acrylate compound such as pentaerythritol tri (meth) acrylate.
  • Commercially available products of trifunctional (meth) acrylate compounds include Alonics M-309, M-310, M-321, M-350, M-360, M-313, M-315, M-306, and M-305.
  • M-303, M-452, M-450 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), NK ester A9300, A-GLY-9E, A-GLY-20E, A-TMM-3, A-TMM-3L, A -TMM-3LM-N, A-TMPT, TMPT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), KAYARAD GPO-303, TMPTA, THE-330, TPA-330, PET-30 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) Etc.
  • the monomer A it is also preferable to use a compound having an acid group such as a carboxyl group, a sulfo group or a phosphoric acid group.
  • a compound having an acid group such as a carboxyl group, a sulfo group or a phosphoric acid group.
  • Examples of commercially available products include Aronix M-305, M-510, M-520 and the like manufactured by Toagosei Co., Ltd.
  • a compound having a caprolactone structure is also preferable to use as the monomer A.
  • examples of commercially available products include KAYARAD DPCA-20, DPCA-30, DPCA-60, and DPCA-120 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.).
  • the compound having an alkyleneoxy group is preferably a compound having an ethyleneoxy group and / or a propyleneoxy group, more preferably a compound having an ethyleneoxy group, 3 to 4 to 20 ethyleneoxy groups More preferably, it is a-to 6-functional (meth) acrylate compound.
  • SR-494 manufactured by Sartomer, tetrafunctional (meth) acrylate having four ethyleneoxy groups
  • KAYARAD TPA-330 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., isobutylene oxy
  • trifunctional (meth) acrylates having three groups As a commercial product of the compound having an alkyleneoxy group, SR-494 (manufactured by Sartomer, tetrafunctional (meth) acrylate having four ethyleneoxy groups), KAYARAD TPA-330 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., isobutylene oxy) And trifunctional (meth) acrylates having three groups.
  • the resin A is preferably a polymer containing a repeating unit having a group having an ethylenically unsaturated bond in a side chain, and more preferably a polymer having a repeating unit represented by the formula (1).
  • R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group
  • P 1 represents a group having an ethylenically unsaturated bond.
  • the alkyl group represented by R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and is preferably a methyl group.
  • R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • L 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group is selected from an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, and -CO-, -OCO-, -O-, -NH- and -SO 2- And groups each of which is combined with one of the above.
  • the alkylene group and the arylene group may have a substituent or may be unsubstituted. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an alkoxy group and an aryloxy group. Hydroxyl groups are preferred.
  • the alkylene group may be linear, branched or cyclic.
  • P 1 represents a group having an ethylenically unsaturated bond.
  • a vinyl group, a (meth) allyl group or a (meth) acryloyl group is preferable, the polymerization reactivity is high, and furthermore, a more excellent moisture resistance can be easily obtained (meta ) An acryloyl group is more preferred.
  • the content of the repeating unit having a group having an ethylenically unsaturated bond in a side chain is preferably 5 to 100% by mass of all the repeating units. 10 mass% or more is preferable, and, as for a lower limit, 15 mass% or more is more preferable. 90 mass% or less is preferable, 80 mass% or less is more preferable, 75 mass% or less is still more preferable, and 70 mass% or less is especially preferable.
  • the resin A preferably further contains a repeating unit having an acid group.
  • a repeating unit having an acid group a carboxyl group, a sulfo group, and a phosphoric acid group are illustrated. Only one type of acid group may be contained, or two or more types may be contained.
  • the proportion of repeating units having an acid group is preferably 1 to 50% by mass of all repeating units constituting the polymer.
  • the lower limit is more preferably 2% by mass or more and still more preferably 3% by mass or more. 35 mass% or less is more preferable, and, as for an upper limit, 30 mass% or less is still more preferable.
  • the acid value of the resin A is preferably 10 to 100 mg KOH / g.
  • the lower limit is preferably 15 mg KOH / g or more, and more preferably 20 mg KOH / g or more.
  • the upper limit is preferably 90 mg KOH / g or less, more preferably 80 mg KOH / g or less, still more preferably 70 mg KOH / g or less, and particularly preferably 60 mg KOH / g or less.
  • the resin A preferably further contains a repeating unit having an aryl group in the side chain.
  • the proportion of repeating units having an aryl group in the side chain is preferably 1 to 80% by mass of all repeating units constituting the polymer. As for a minimum, 10 mass% or more is more preferable, and 15 mass% or more is still more preferable. 70 mass% or less is more preferable, and, as for the upper limit, 60 mass% or less is still more preferable.
  • Resin A is at least one compound selected from a compound represented by the following formula (ED1) and a compound represented by formula (1) in JP-A-2010-168539 (hereinafter, these compounds are “ether dimers”. It is also preferable to include a polymer obtained by polymerizing a monomer component containing
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 25 carbon atoms which may have a substituent.
  • ether dimer for example, paragraph “0317” of JP-A-2013-29760 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • the ether dimer may be only one type, or two or more types.
  • resin A As a specific example of resin A, the polymer of the following structure is mentioned, for example.
  • Me represents a methyl group.
  • Resin A can also use a commercial item.
  • Dianal NR series manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
  • Photomer 6173 manufactured by COOH-containing polyurethane acrylic oligomer. Diamond Shamrock Co., Ltd.
  • biscoat R-264 KS resist 106 (all manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Plaxcel CF200 series manufactured by Daicel Co., Ltd.
  • Ebecryl 3800 manufactured by Daicel UCB Co., Ltd.
  • Acrycure RD-F8 manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.
  • the content of the curable compound is preferably 0.01 to 1% by mass with respect to the total mass of the composition for forming a transparent layer. 0.05 mass% or more is preferable, and, as for a lower limit, 0.1 mass% or more is more preferable. 0.9 mass% or less is preferable, and, as for the upper limit, 0.8 mass% or less is more preferable.
  • the content of the curable compound in the total solid content of the composition for forming a transparent layer is preferably 50 to 100% by mass, and the lower limit is preferably 70% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more .
  • the content of the compound having a crosslinkable group in the total amount of the curable compound is preferably 50 to 100% by mass, and the lower limit is preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and the substance In particular, it is particularly preferable to be composed only of a compound having a crosslinkable group.
  • the content of the compound having a crosslinkable group in the total amount of the curable compound is preferably 99% by mass or more, It is further more preferable that it is 99.5 mass% or more, It is more preferable that it is 99.9 mass% or more, It is especially preferable to be comprised only with the compound which has a crosslinkable group.
  • the content of the compound having a group having an ethylenically unsaturated bond is preferably 0.01 to 1% by mass with respect to the total mass of the composition for forming a transparent layer.
  • 0.05 mass% or more is preferable, and, as for a lower limit, 0.1 mass% or more is more preferable.
  • 0.9 mass% or less is preferable, and, as for the upper limit, 0.8 mass% or less is more preferable.
  • the content of the compound having a group having an ethylenically unsaturated bond in the total solid content of the composition for forming a transparent layer is preferably 50 to 100% by mass, and the lower limit is preferably 70% by mass or more. 90 mass% or more is more preferable.
  • the content of the resin A in the total amount of the curable compound is preferably 50 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, still more preferably 90 to 100% by mass, and substantially In particular, it is particularly preferable to be composed of only the resin A. According to this aspect, the film formability of the composition for forming a transparent layer is good.
  • the content of the resin A in the total amount of the curable compound is preferably 99% by mass or more, and 99.5% by mass or more. It is more preferable that the content is 99.9% by mass or more, and it is particularly preferable that the resin A is used.
  • the composition for forming a transparent layer may contain a surfactant.
  • the coating property of the composition for transparent layer formation can be improved by containing a surfactant in the composition for transparent layer formation.
  • a surfactant various surfactants such as a fluorine-based surfactant, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, an anionic surfactant, a silicone surfactant and the like can be used.
  • fluorine surfactants are preferable.
  • the fluorine content in the fluorine-based surfactant is preferably 3 to 40% by mass, more preferably 5 to 30% by mass, and particularly preferably 7 to 25% by mass.
  • the fluorine-based surfactant having a fluorine content in the above range is effective in terms of uniformity of the thickness of the coating film and liquid saving.
  • fluorine-based surfactants for example, Megafac F171, F172, F173, F176, F177, F141, F142, F143, R304, F437, F475, F479, F482, F554, F780 (all, DIC Corporation) , Florard FC430, FC431, FC171 (above, Sumitomo 3M Co., Ltd.), Surfron S-382, SC-101, SC-103, SC-104, SC-105, SC-1068, SC-381, SC -383, S-393, KH-40 (all, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), PF636, PF656, PF6320, PF6520, PF7002 (all, manufactured by OMNOVA) and the like.
  • fluorine-based surfactant compounds described in paragraphs 0015 to 0158 of JP-A-2015-117327, and compounds described in paragraphs 0117 to 0132 of JP-A-2011-132503 can also be used.
  • the fluorine-based surfactant is a molecular structure having a functional group containing a fluorine atom, and an acrylic compound in which a portion of the functional group containing a fluorine atom is cleaved when heat is applied and the fluorine atom is volatilized can also be suitably used.
  • a fluorochemical surfactant Megafuck DS series (Chemical Chemical Daily, February 22, 2016) manufactured by DIC Corporation (Nikkei Sangyo Shimbun, February 23, 2016), for example, Megafuck DS -21 can be mentioned.
  • fluorinated surfactant it is also preferable to use a polymer of a fluorine atom-containing vinyl ether compound having a fluorinated alkyl group or a fluorinated alkylene ether group and a hydrophilic vinyl ether compound as the fluorinated surfactant.
  • fluorine-based surfactants can be referred to the description of JP-A-2016-216602, the contents of which are incorporated herein.
  • the fluorine-based surfactant a block polymer can also be used.
  • the fluorine-based surfactant has a repeating unit derived from a (meth) acrylate compound having a fluorine atom and two or more (preferably five or more) alkyleneoxy groups (preferably ethyleneoxy and propyleneoxy) (meth)
  • a fluorine-containing polymer compound containing a repeating unit derived from an acrylate compound can also be preferably used.
  • the following compounds are also exemplified as the fluorinated surfactant used in the present invention. In the following formulas,% indicating the proportion of repeating units is mol%.
  • the weight average molecular weight of the above-mentioned compounds is preferably 3,000 to 50,000, for example, 14,000.
  • a fluorine-based surfactant a fluorine-containing polymer having an ethylenic unsaturated bond group in the side chain can also be used. Specific examples thereof include compounds described in paragraph Nos. 0050 to 0090 and paragraphs 0289 to 0295 of JP-A-2010-164965. Examples of commercially available products include Megafac RS-101, RS-102, RS-718-K, RS-72-K and the like manufactured by DIC Corporation.
  • nonionic surfactants glycerol, trimethylolpropane, trimethylolethane and ethoxylates and propoxylates thereof (eg, glycerol propoxylate, glycerol ethoxylate, etc.), polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, Polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octyl phenyl ether, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate, sorbitan fatty acid ester, pluronic L10, L31, L61, L62, 10R5, 17R2, 25R2 (BASF Company), Tetronics 304, 701, 704, 901, 904, 150R1 (BA).
  • BA nonionic surfactants
  • organosiloxane polymer KP-341 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • (meth) acrylic acid (co) polymer polyflow No. 1 is used. 75, no. 90, no. 95 (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), W001 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), and the like.
  • anionic surfactant examples include W004, W005, W017 (manufactured by Yusho Co., Ltd.), Sandet BL (manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), and the like.
  • silicone type surfactant for example, Toray silicone DC3PA, Toray silicone SH7PA, Toray silicone DC11PA, Toray silicone SH21PA, Toray silicone SH28PA, Toray silicone SH29PA, Toray silicone SH30PA, Toray silicone SH8400 (more than Toray Dow Corning ), TSF-4440, TSF-4300, TSF-4445, TSF-4460, TSF-4452 (above, Momentive Performance Materials Co., Ltd.), KP-341, KF6001, KF6002 (above, Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) Made, BYK 307, BYK 323, BYK 330 (above, made by Big Chemie Co., Ltd.), etc. are mentioned. Moreover, it is also preferable to use the compound of the following structure.
  • the content of the surfactant is preferably 0.0001 to 0.1% by mass with respect to the total mass of the composition for forming a transparent layer, and the lower limit is preferably 0.0005% by mass or more, and 0.001 % Or more is more preferable. 0.05 mass% or less is preferable, and, as for the upper limit, 0.01 mass% or less is more preferable.
  • the content of the surfactant in the total solid content of the composition for forming a transparent layer is preferably 0.01 to 2.0% by mass, and the lower limit is preferably 0.05% by mass or more, 0.1 % Or more is more preferable. 1.5 mass% or less is preferable and 1.0 mass% or less of an upper limit is more preferable. Only one surfactant may be used, or two or more surfactants may be used in combination. When using in combination of 2 or more types, it is preferable that a total amount is the said range.
  • the composition for forming a transparent layer preferably contains a solvent.
  • the solvent is preferably an organic solvent.
  • the solvent is not particularly limited as long as the solubility of each component and the coatability of the composition for forming a transparent layer are satisfied.
  • organic solvent examples include, for example, the following organic solvents.
  • esters for example, ethyl acetate, n-butyl acetate, isobutyl acetate, cyclohexyl acetate, amyl formate, isoamyl acetate, butyl propionate, isopropyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, methyl lactate, ethyl lactate, alkyl alkyl oxyacetate alkylate (Eg, methyl alkyl oxyacetate, ethyl alkyl oxyacetate, butyl alkyl oxyacetate (eg, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxyacetate, ethyl ethoxyacetate etc.), alkyl 3-alkyloxypropionate Esters (eg, methyl 3-alkyloxypropionate,
  • 2-alkyloxypropionic acid alkyl esters eg methyl 2-alkyloxypropionate, ethyl 2-alkyloxypropionate, propyl 2-alkyloxypropionate etc.
  • ethers for example, diethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol Monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monopropyl ether acetate and the like can be mentioned.
  • ketones include methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 2-heptanone, 3-heptanone and the like.
  • Preferred examples of the aromatic hydrocarbons include toluene and xylene. Further, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide and 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide are also preferable from the viewpoint of solubility improvement.
  • the organic solvents may be used alone or in combination of two or more. However, it may be better to reduce aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, ethylbenzene etc.) as a solvent due to environmental reasons etc. (For example, 50 mass ppm (parts per part of the total amount of organic solvent) or less, 10 mass ppm or less, or 1 mass ppm or less).
  • a solvent having a low metal content as the solvent.
  • the metal content in the solvent is preferably, for example, 10 parts by weight (pps) or less. If necessary, a solvent having a metal content of mass ppt (parts per trillion) level may be used, and such a high purity solvent is provided by, for example, Toyo Gosei Co., Ltd. (Chemical Industry Journal, November 13, 2015) Day).
  • a method of removing impurities such as metal from the solvent for example, distillation (molecular distillation, thin film distillation, etc.) and filtration using a filter can be mentioned.
  • distillation molecular distillation, thin film distillation, etc.
  • filtration using a filter As a filter hole diameter of a filter used for filtration, 10 micrometers or less are preferred, 5 micrometers or less are more preferred, and 3 micrometers or less are still more preferred.
  • the material of the filter is preferably polytetrafluoroethylene, polyethylene or nylon.
  • the solvent may contain isomers (compounds having the same number of atoms but different structures). Moreover, only one type of isomer may be contained, or two or more types may be contained.
  • the organic solvent preferably has a peroxide content of 0.8 mmol / L or less, and more preferably contains substantially no peroxide.
  • the content of the solvent is preferably 90 to 99.99% by mass with respect to the total mass of the composition for forming a transparent layer.
  • the lower limit is preferably 95% by mass or more, more preferably 97% by mass or more, 99 % Or more is more preferable. If the content of the solvent is in the above range, the coatability of the composition for forming a transparent layer is good, and it is easy to form a thin layer and a transparent layer with less variation in film thickness.
  • the composition for forming a transparent layer used in the present invention contains a compound having a group having an ethylenically unsaturated bond as a curable compound
  • the composition for forming a transparent layer further contains a photopolymerization initiator.
  • a photoinitiator It can select suitably from well-known photoinitiators.
  • compounds having photosensitivity to light in the ultraviolet to visible region are preferred.
  • it may be a compound which produces an active radical by causing an action with a photoexcited sensitizer.
  • a halogenated hydrocarbon derivative for example, a compound having a triazine skeleton, a compound having an oxadiazole skeleton, etc.
  • an acylphosphine compound for example, a hexaarylbiimidazole, an oxime compound, an organic peroxide, Thio compounds, ketone compounds, aromatic onium salts, ⁇ -hydroxy ketone compounds, ⁇ -amino ketone compounds and the like
  • an organic peroxide for example, a compound having a triazine skeleton, a compound having an oxadiazole skeleton, etc.
  • an acylphosphine compound for example, a compound having a triazine skeleton, a compound having an oxadiazole skeleton, etc.
  • an acylphosphine compound for example, a compound having a triazine skeleton, a compound having an oxadiazole skeleton, etc.
  • the photopolymerization initiator is a trihalomethyl triazine compound, a benzyl dimethyl ketal compound, an ⁇ -hydroxy ketone compound, an ⁇ -amino ketone compound, an acyl phosphine compound, a phosphine oxide compound, a metallocene compound, an oxime compound, a triaryl imidazole from the viewpoint of exposure sensitivity.
  • Dimers, onium compounds, benzothiazole compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds, cyclopentadiene-benzene-iron complexes, halomethyl oxadiazole compounds and 3-aryl substituted coumarin compounds are preferred, and oxime compounds, ⁇ -hydroxy ketone compounds, ⁇ -hydroxy ketone compounds More preferred are compounds selected from amino ketone compounds and acyl phosphine compounds, and more preferred are oxime compounds.
  • the description in paragraphs 0065 to 0111 of JP-A-2014-130173 can be referred to, and the contents thereof are incorporated in the present specification.
  • Examples of commercially available ⁇ -hydroxy ketone compounds include IRGACURE-184, DAROCUR-1173, IRGACURE-500, IRGACURE-2959, IRGACURE-127 (manufactured by BASF Corporation) and the like.
  • Examples of commercially available ⁇ -amino ketone compounds include IRGACURE-907, IRGACURE-369, IRGACURE-379, and IRGACURE-379EG (manufactured by BASF Corporation).
  • Examples of commercially available products of acyl phosphine compounds include IRGACURE-819, DAROCUR-TPO (all manufactured by BASF Corp.) and the like.
  • oxime compound for example, a compound described in JP-A-2001-233842, a compound described in JP-A-2000-80068, or a compound described in JP-A-2006-342166 can be used.
  • Specific examples of the oxime compound include, for example, 3-benzoyloxyiminobutan-2-one, 3-acetoxyiminobutan-2-one, 3-propionyloxyiminobutan-2-one, 2-acetoxyiminopentane-3- On, 2-acetoxyimino-1-phenylpropan-1-one, 2-benzoyloxyimino-1-phenylpropan-1-one, 3- (4-toluenesulfonyloxy) iminobutan-2-one, and 2-ethoxy Examples include carbonyloxyimino-1-phenylpropan-1-one and the like.
  • TRONLY TR-PBG-304 TRONLY TR-PBG-309, TRONLY TR-PBG-305 (made by CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO., LTD.), Adeka ARKules NCI-930 Adeka Optomer N-1919 (photopolymerization initiator 2 in JP-A-2012-14052) (all manufactured by ADEKA Co., Ltd.) can be used.
  • oxime compounds other than those described above compounds described in JP-T-2009-519904, in which an oxime is linked to the N-position of a carbazole ring, and compounds described in US Pat. No. 7,626,957, in which a hetero substituent is introduced in the benzophenone moiety
  • compounds described in JP-A-2010-15025 and US Patent Publication 2009-292039 in which a nitro group is introduced at a dye site, a ketoxime compound described in WO2009 / 131189, a triazine skeleton and an oxime skeleton
  • the oxime compound which has a fluorene ring can also be used as a photoinitiator.
  • the oxime compound having a fluorene ring compounds described in JP-A-2014-137466 can be mentioned. This content is incorporated herein.
  • an oxime compound having a benzofuran skeleton can also be used as a photopolymerization initiator. Specific examples thereof include the compounds OE-01 to OE-75 described in WO 2015/036910.
  • an oxime compound having a skeleton in which at least one benzene ring of a carbazole ring is a naphthalene ring can also be used as a photopolymerization initiator.
  • oxime compounds include the compounds described in WO 2013/083505.
  • the oxime compound which has a fluorine atom can also be used as a photoinitiator.
  • Specific examples of the oxime compound having a fluorine atom include the compounds described in JP-A-2010-262028, the compounds 24 and 36 to 40 described in JP-A-2014-500852, and JP-A-2013-164471. And the like (C-3) and the like. This content is incorporated herein.
  • the oxime compound which has a nitro group can be used as a photoinitiator.
  • the oxime compound having a nitro group is also preferably a dimer.
  • specific examples of the oxime compound having a nitro group compounds described in paragraphs 0031 to 0047 of JP 2013-114249 A, paragraphs 0008 to 0012 and 0070 to 0079 of JP 2014-137466 A, and patents
  • the compounds described in Paragraph Nos. 0007 to 0025 of JP-A-4223071 and Adeka ARKLS NCI-831 may, for example, be mentioned.
  • oxime compounds preferably used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
  • the oxime compound is preferably a compound having a maximum absorption wavelength in a wavelength range of 350 nm to 500 nm, and more preferably a compound having a maximum absorption wavelength in a wavelength range of 360 nm to 480 nm. Moreover, the oxime compound is preferably a compound having a high absorbance at 365 nm and 405 nm.
  • the molar absorption coefficient of the oxime compound at 365 nm or 405 nm is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 300,000, and 5,000 to 200, Particularly preferred is 000.
  • the molar extinction coefficient of a compound can be measured using a known method. For example, it is preferable to measure at a concentration of 0.01 g / L using an ethyl acetate solvent with a UV-visible spectrophotometer (Cary-5 spectrophotometer manufactured by Varian).
  • a bifunctional or trifunctional or higher functional photopolymerization initiator may be used as the photopolymerization initiator.
  • WO 0412 a dimer of the oxime compound described in Paragraph Nos. 0039 to 0055 of WO 2017/033680, and a compound (E) and a compound (G) described in JP-A-2013-522445.
  • Cmpd 1 to 7 described in WO 2016/034963 is a dimer of the oxime compound described in Paragraph Nos. 0039 to 0055 of WO 2017/033680, and a compound (E) and a compound (G) described in JP-A-2013-522445.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 3% by mass or less, more preferably 2.5% by mass or less, and more preferably 1.5% by mass or less based on the total mass of the composition for forming a transparent layer. It is further preferred that The lower limit can also be, for example, 0.01% by mass or more. Further, the content of the photopolymerization initiator in the total solid content of the composition for forming a transparent layer is preferably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and 25% by mass or less Is more preferred. The lower limit is preferably 5% by mass or more. Moreover, it is also preferable that the composition for transparent layer formation does not contain a photoinitiator substantially.
  • content of a photoinitiator is 1 mass% or less with respect to the total solid of the composition for transparent layer formation, and 0.1 mass%
  • the content is more preferably the following, more preferably 0.01% by mass or less, and particularly preferably not contained.
  • the composition for forming a transparent layer can further contain additives such as a silane coupling agent, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, and an aggregation inhibitor.
  • additives such as a silane coupling agent, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet light absorber, and an aggregation inhibitor.
  • the content of these other additives is preferably 5% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and 1% by mass or less based on the total solid content of the composition for forming a transparent layer. It is more preferable to be present, and it is particularly preferable not to contain substantially.
  • content of another additive is 0.01 mass% or less with respect to the total solid of the composition for transparent layer formation, and 0.005 It is more preferable that it is mass% or less, still more preferable that it is 0.001 mass% or less, and it is especially preferable not to contain it.
  • composition for forming a pixel used by the manufacturing method of the color filter of this invention is demonstrated.
  • the composition for forming a pixel used in the present invention is preferably a composition for forming a colored pixel in a color filter.
  • colored pixels include red pixels, blue pixels, green pixels, yellow pixels, magenta pixels, and cyan pixels.
  • the composition for forming a pixel preferably contains a colorant.
  • a coloring agent a chromatic coloring agent and a black coloring agent are mentioned.
  • the chromatic coloring agent yellow coloring agent, orange coloring agent, red coloring agent, green coloring agent, purple coloring agent, blue coloring agent and the like can be mentioned. The following can be mentioned as specific examples of the chromatic coloring agent.
  • a halogenated zinc phthalocyanine pigment having an average of 10 to 14 halogen atoms in the molecule, an average of 8 to 12 bromine atoms, and an average of 2 to 5 chlorine atoms. It is also possible to use Specific examples include the compounds described in WO 2015/118720.
  • the aluminum phthalocyanine compound which has a phosphorus atom can also be used as a blue coloring agent.
  • Specific examples thereof include compounds described in Paragraph Nos. 0022 to 0030 of JP-A-2012-247591 and Paragraph No. 0047 of JP-A-2011-157478.
  • the quinophthalone compound described in paragraph 0011 to 0034 of JP-A-2013-54339, the quinophthalone compound described in paragraph 0013 to 0058 of JP-A 2014-26228, or the like may be used as the yellow coloring agent. .
  • Dyes can also be used as chromatic coloring agents.
  • the dye include, for example, JP-A 64-90403, JP-A 64-91102, JP-A 1-94301, JP-A 6-11614, US Pat. No. 4,808,501, JP-A-5.
  • the dyes disclosed in JP-A-333207, JP-A-6-35183, JP-A-6-51115, JP-A-6-194828 and the like can be mentioned.
  • pyrazole azo compounds When classified as chemical structures, pyrazole azo compounds, pyrromethene compounds, anilino azo compounds, triarylmethane compounds, anthraquinone compounds, benzylidene compounds, oxonol compounds, pyrazolotriazole azo compounds, pyridone azo compounds, cyanine compounds, phenothiazine compounds, pyrrolopyrazole azomethine compounds, etc. Can be mentioned.
  • the dye multimer is preferably a dye used by being dissolved in a solvent, but may form particles.
  • the dye polymer is a particle, the dye polymer is dispersed in a solvent or the like.
  • the pigment multimer in a particulate state can be obtained, for example, by emulsion polymerization.
  • examples of the pigment multimer in the particle state include compounds described in JP-A-2015-214682.
  • compounds described in JP 2011-213925 A, JP 2013-041097 A, JP 2015-028144 A, JP 2015-030742 A, etc. can also be used as a dye polymer. .
  • black colorants include inorganic black colorants such as carbon black and titanium black, and organic black colorants such as bisbenzofuranone compounds, azomethine compounds and perylene compounds.
  • organic black colorants such as bisbenzofuranone compounds, azomethine compounds and perylene compounds.
  • bisbenzofuranone compounds include the compounds described in JP-A-2010-534726, JP-A-2012-515233, JP-A-2012-515234, etc.
  • Irgaphor Black manufactured by BASF Corp. It is available.
  • perylene compounds C.I. I. Pigment Black 31, 32 and the like.
  • the azomethine compound include those described in JP-A-1-170601, JP-A-2-32664 and the like, and can be obtained, for example, as "Chromo fine black A1103" manufactured by Dainichiseika.
  • the content of the colorant is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, further preferably 50% by mass or more, and 55% by mass or more based on the total solid content of the composition for forming a pixel. Is more preferable, 60% by mass or more is even more preferable, and 65% by mass or more is particularly preferable.
  • the upper limit is preferably 80% by mass or less, more preferably 75% by mass or less, and still more preferably 70% by mass or less.
  • the colorant contained in the composition for forming a pixel may be one type, or two or more types. When two or more colorants are contained, the total amount is preferably in the above range.
  • the composition for forming a pixel can contain a polymerizable compound.
  • the polymerizable compound known compounds which can be crosslinked by a radical, an acid or heat can be used.
  • a polymeric compound the compound etc. which have a group which has an ethylenically unsaturated bond are mentioned. Examples of the group having an ethylenically unsaturated bond include a vinyl group, a (meth) allyl group and a (meth) acryloyl group.
  • the polymerizable compound is more preferably a radically polymerizable compound.
  • the polymerizable compound may be in any of chemical forms such as monomers, prepolymers and oligomers, but monomers are preferred.
  • the molecular weight of the polymerizable compound is preferably 100 to 3,000.
  • the upper limit is more preferably 2000 or less, still more preferably 1500 or less.
  • the lower limit is more preferably 150 or more, and still more preferably 250 or more.
  • the polymerizable compound is preferably a 3 to 15 functional (meth) acrylate compound, and more preferably a 3 to 6 functional (meth) acrylate compound. Specific examples of these compounds are described in paragraph Nos. 0095 to 0108 of JP2009-288705A, paragraph 0227 of JP2013-29760A, and paragraph 0254-0257 of JP2008-292970A. Compounds are included, the contents of which are incorporated herein.
  • the compound for example, monomer A
  • the compound which has group which has an ethylenically unsaturated bond demonstrated by the term of the composition for transparent layer formation mentioned above can also be used preferably.
  • the content of the polymerizable compound is preferably 0.1 to 50% by mass with respect to the total solid content of the composition for forming a pixel. As for a minimum, 0.5 mass% or more is more preferable, and 1 mass% or more is still more preferable.
  • the upper limit is more preferably 45% by mass or less, and still more preferably 40% by mass or less.
  • the polymerizable compounds may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes said range.
  • the composition for forming a pixel can contain a photopolymerization initiator.
  • a photoinitiator It can select suitably from well-known photoinitiators.
  • the content of the photopolymerization initiator is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 30% by mass, and still more preferably 1 to 20% by mass with respect to the total solid content of the composition for forming a pixel.
  • the photopolymerization initiator may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes said range.
  • the composition for forming a pixel can contain a compound having an epoxy group. According to this aspect, the mechanical strength of the film can be improved.
  • the compound having an epoxy group is preferably a compound having two or more epoxy groups in one molecule.
  • the upper limit of the epoxy group is preferably 100 or less, more preferably 10 or less, and still more preferably 5 or less.
  • the compound having an epoxy group is preferably a compound having a structure having an aromatic ring and / or an aliphatic ring, and more preferably a compound having a structure having an aliphatic ring.
  • the epoxy group is preferably bonded to an aromatic ring and / or an aliphatic ring via a single bond or a linking group.
  • an alkylene group, an arylene group, -NR'- (R 'represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent, hydrogen Atoms are preferable), -SO 2- , -CO-, -COO-, -OCO-, -O-, -S- and a group formed by combining these.
  • R ' represents a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group which may have a substituent, hydrogen Atoms are preferable
  • -SO 2- , -CO-, -COO-, -OCO-, -O-, -S- and a group formed by combining these.
  • a compound having an aliphatic ring a compound in which an epoxy group is directly bonded (single bond) to an aliphatic ring is preferable.
  • a compound having an aromatic ring a compound in which the epoxy group is bonded to the aromatic ring via a linking group is preferred.
  • the linking group is preferably an alkylene group or a group consisting of a combination of an alkylene group and -O-.
  • a compound having an epoxy group a compound having a structure in which two or more aromatic rings are linked by a hydrocarbon group can also be used.
  • the hydrocarbon group is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the epoxy group is preferably linked via the above linking group.
  • the compound having an epoxy group may be a low molecular weight compound (for example, having a molecular weight of less than 1000) or a macromolecular compound (for example, having a molecular weight of 1000 or more, and in the case of a polymer, a weight average molecular weight of 1000 or more).
  • the molecular weight (weight average molecular weight in the case of a polymer) of the compound having an epoxy group is preferably 200 to 100,000, and more preferably 500 to 50,000. 3000 or less is preferable, as for the upper limit of molecular weight (in the case of a polymer, weight average molecular weight), 2000 or less is more preferable, and 1500 or less is still more preferable.
  • jER825, jER827, jER828, jER834, jER1001, jER1002, jER1003, jER1005, jER1007, jER1009, jER1010 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation
  • bisphenol F type epoxy resin jER806, jER807, jER4004, jER4005, jER4007, jER4010
  • EPICLON 830, EPICLON 835 (Above, DIC Corporation), LCE-21, RE-602S (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.), etc.
  • cresol novolac type epoxy resins such as EPICLON N-660, EPICLON N-665, EPICLON N-670, EPICLON N-673, EPICLON N-680, EPICLON N-690, EPICLON N-695 (above, DIC Ltd., EOCN-1020 (Nippon Kayaku Co., Ltd.) and the like, and as aliphatic epoxy resin, ADEKA RESIN EP-4080S, EP-4085S, P-4088S (above, made by ADEKA Co., Ltd.), Celoxide 2021 P, Celoxide 2081, Celoxide 2083, Celoxide 2085, EHPE 3150, EPOL
  • ADEKA RESIN EP-4000S, EP-4003S, EP-4010S, EP-4011S (above, made by ADEKA), NC-2000, NC-3000, NC-7300, XD-1000, EPPN-501, EPPN-502 (all manufactured by ADEKA Co., Ltd.), jER1031S (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and the like can be mentioned.
  • the content of the compound having an epoxy group is preferably 0.1 to 40% by mass with respect to the total solid content of the composition for forming a pixel.
  • the lower limit is, for example, more preferably 0.5% by mass or more, and still more preferably 1% by mass or more.
  • the upper limit is, for example, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less.
  • the compound having an epoxy group may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes said range.
  • the ratio (mass ratio) of both is preferably such that the mass of the polymerizable compound: the mass of the compound having an epoxy group is 100: 1 to 100: 400. 100: 1 to 100: 100 is more preferable, and 100: 1 to 100: 50 is further preferable.
  • the composition for forming a pixel can contain a resin.
  • a resin As the resin, (meth) acrylic resin, ene / thiol resin, polycarbonate resin, polyether resin, polyarylate resin, polysulfone resin, polyether sulfone resin, polyphenylene resin, polyarylene ether phosphine oxide resin, polyimide resin, polyamide imide resin And polyolefin resins, cyclic olefin resins, polyester resins, styrene resins, siloxane resins and the like.
  • the resin is blended, for example, in applications of dispersing particles such as pigments in a composition and applications of a binder.
  • grains such as a pigment
  • the weight average molecular weight (Mw) of the resin is preferably 5,000 to 100,000.
  • the number average molecular weight (Mn) of the resin is preferably 1000 to 20,000.
  • a resin having an acid group As an acid group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfo group, a phenolic hydroxyl group etc. are mentioned, for example, A carboxyl group is preferable.
  • the acid value of the resin having an acid group is preferably 25 to 200 mg KOH / g.
  • the lower limit is more preferably 30 mg KOH / g or more, and still more preferably 40 mg KOH / g or more.
  • the upper limit is more preferably 150 mg KOH / g or less, still more preferably 120 mg KOH / g or less, and particularly preferably 100 mg KOH / g or less.
  • the resin having an acid group can be preferably used as an alkali-soluble resin.
  • resin having a group having an ethylenically unsaturated bond As resin which has a group which has an ethylenically unsaturated bond, resin A demonstrated by the term of the composition for transparent layer formation mentioned above can also be used.
  • a resin can also be used as a dispersant.
  • the dispersant include the pigment dispersants described in paragraphs 0173 to 0179 of JP-A-2015-151530, the contents of which are incorporated herein.
  • examples of commercially available dispersants include Disperbyk-161 (manufactured by BYK Chemie).
  • the product described in paragraph 0129 of JP 2012-137564 A can also be used as a dispersant.
  • the content of the resin is preferably 1 to 80% by mass with respect to the total solid content of the composition for forming a pixel.
  • the lower limit is more preferably 5% by mass or more, further preferably 10% by mass or more.
  • the upper limit is more preferably 70% by mass or less and still more preferably 60% by mass or less.
  • the composition for forming a pixel preferably contains a solvent.
  • a solvent the solvent etc. which were demonstrated by the term of the composition for transparent layer formation mentioned above are mentioned.
  • the content of the solvent is preferably such that the total solid content of the composition for forming a pixel is 5 to 80% by mass.
  • the lower limit is preferably 10% by mass or more. 60 mass% or less is preferable, 50 mass% or less is more preferable, and 40 mass% or less is still more preferable.
  • the composition for forming a pixel can contain a surfactant.
  • surfactant the surfactant demonstrated by the term of the composition for transparent layer formation mentioned above is mentioned, A fluorine-type surfactant is preferable.
  • the content of the surfactant is preferably 0.001 to 2.0% by mass, and more preferably 0.005 to 1.0% by mass, with respect to the total solid content of the composition for forming a pixel.
  • the surfactant may be used alone or in combination of two or more. When using 2 or more types together, it is preferable that a total amount becomes said range.
  • the composition for forming a pixel can contain a pigment derivative.
  • the pigment derivative include compounds having a structure in which a part of a chromophore is substituted with an acid group, a basic group or a phthalimidomethyl group.
  • the chromophores constituting the pigment derivative include quinoline skeleton, benzimidazolone skeleton, diketopyrrolopyrrole skeleton, azo skeleton, phthalocyanine skeleton, anthraquinone skeleton, quinacridone skeleton, dioxazine skeleton, perinone compound Skeletons, perylene skeletons, thioindigo skeletons, isoindoline skeletons, isoindolinone skeletons, quinophthalone skeletons, threne skeletons, metal complex skeletons, etc., and quinoline skeletons, benzimidazolone skeletons, diketo A pyrrolopyrrole skeleton, an azo skeleton, a quinophthalone skeleton, an isoindoline skeleton, and a phthalocyanine skeleton are preferable, and an azo skeleton and a
  • the content of the pigment derivative is preferably 1 to 30 parts by mass, and more preferably 3 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the pigment.
  • the pigment derivative may use only 1 type and may use 2 or more types together.
  • the composition for forming a pixel can contain a silane coupling agent.
  • the silane coupling agent means a silane compound having a hydrolyzable group and other functional groups.
  • the hydrolyzable group is a substituent which is directly bonded to a silicon atom and can form a siloxane bond by hydrolysis reaction and / or condensation reaction.
  • a hydrolysable group a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group etc. are mentioned, for example.
  • the silane coupling agent has at least one group selected from a vinyl group, an epoxy group, a methacryl group, an amino group, an isocyanurate group, a ureido group, a mercapto group, a sulfide group, and an isocyanate group, and an alkoxy group. Silane compounds are preferred.
  • the details of the silane coupling agent can be referred to the description of Paragraph Nos. 0155 to 0158 of JP 2013-254047 A, the contents of which are incorporated herein.
  • the content of the silane coupling agent is preferably 0.001 to 20% by mass, based on the total solid content of the composition for forming a pixel, and 0.01
  • the amount is more preferably 10 to 10% by mass, and particularly preferably 0.1 to 5% by mass.
  • the composition for forming a pixel may contain only one type of silane coupling agent, or may contain two or more types.
  • the composition for pixel formation can contain a polymerization inhibitor.
  • a polymerization inhibitor hydroquinone, p-methoxyphenol, di-t-butyl-p-cresol, pyrogallol, t-butyl catechol, benzoquinone, 4,4'-thiobis (3-methyl-6-t-butylphenol), Examples include 2,2′-methylenebis (4-methyl-6-t-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxyamine salts (ammonium salts, cerous salts etc.) and the like.
  • the content of the polymerization inhibitor is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to the total solid content of the composition for forming a pixel.
  • the composition for forming a pixel may contain only one type of polymerization inhibitor, or may contain two or more types.
  • the composition for forming a pixel can further contain other additives such as an ultraviolet light absorber, an antioxidant, a filler, an adhesion promoter, an antioxidant, and an aggregation inhibitor.
  • additives such as an ultraviolet light absorber, an antioxidant, a filler, an adhesion promoter, an antioxidant, and an aggregation inhibitor. Examples of these other additives include the additives described in paragraphs [0164] to 0300 of JP-A-2016-102191, the contents of which are incorporated herein.
  • the color filter of the present invention has a first pixel and a second pixel of a color different from that of the first pixel on a support, and has an average thickness of 300 nm or less on the surface of the first pixel. It is characterized by having a transparent layer and having a transparent layer having an average thickness of 300 nm or less between the second pixel and the support.
  • the thickness of the first pixel 2 is preferably 0.1 to 10.0 ⁇ m.
  • the upper limit is preferably 5.0 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and still more preferably 1.0 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 0.3 ⁇ m or more, and more preferably 0.4 ⁇ m or more.
  • the average thickness of the transparent layer 3 formed on the surface of the first pixel 2 is preferably 5 to 300 nm, more preferably 5 to 100 nm, and further preferably 5 to 50 nm. preferable.
  • the thickness of the first pixel 2 is preferably 2 to 1000 times the average thickness of the transparent layer 3 formed on the surface of the first pixel 2, and is 4 to 400 times It is more preferable, and 8 to 200 times is more preferable.
  • the thickness of the second pixel 4 is preferably 0.1 to 10.0 ⁇ m.
  • the upper limit is preferably 5.0 ⁇ m or less, more preferably 2.0 ⁇ m or less, and still more preferably 1.0 ⁇ m or less.
  • the lower limit is preferably 0.3 ⁇ m or more, and more preferably 0.4 ⁇ m or more.
  • the average thickness of the transparent layer 3 formed between the second pixel 4 and the support 1 is preferably 5 to 300 nm, more preferably 5 to 100 nm, and 5 to 50 nm. It is further preferred that The thickness of the second pixel 4 is preferably 2 to 1000 times the average thickness of the transparent layer 3 formed between the second pixel 4 and the support 1, and 4 to 400. It is more preferable to be double, and it is further preferable to be 8 to 200 times.
  • the color filter of the present invention preferably has a transparent layer with an average thickness of 300 nm or less between the first pixel and the second pixel.
  • the average thickness of the transparent layer between the first pixel and the second pixel is preferably 5 to 300 nm, more preferably 5 to 100 nm, and still more preferably 5 to 50 nm.
  • the average thickness of the transparent layer formed on the surface of the first pixel is the average value of the thickness of any three places of the above-mentioned transparent layer.
  • the average thickness of the transparent layer formed between the second pixel 4 and the support is an average value of the thickness of any three places of the above-mentioned transparent layer.
  • the average thickness of the transparent layer formed between the first pixel and the second pixel is an average value of the thickness of any three places of the above-mentioned transparent layer.
  • the thickness of the transparent layer can be measured from a scanning electron microscope (SEM) image of a cross section cut perpendicular to the support. The same applies to the thicknesses of the first and second pixels.
  • SEM scanning electron microscope
  • At least one of the first pixel and the second pixel preferably contains 55% by mass or more of a colorant, and at least the second pixel contains 55% by mass or more of a colorant. It is more preferable that both the first pixel and the second pixel contain 55% by mass or more of the colorant.
  • the color filter of the present invention may further have a functional layer such as a protective layer formed thereon.
  • the color filter of the present invention can be used in a solid-state imaging device such as a CCD (charge coupled device) or a CMOS (complementary metal oxide semiconductor), an image display device, and the like.
  • the method of manufacturing a solid-state imaging device of the present invention includes the method of manufacturing a color filter of the present invention described above.
  • the configuration of the solid-state imaging device is not particularly limited as long as it functions as a solid-state imaging device, and examples thereof include the following configurations.
  • a solid-state imaging device CCD (charge coupled device) image sensor, CMOS (complementary metal oxide semiconductor) image sensor, etc.
  • Device protective film formed of silicon nitride or the like formed on the light shielding film so as to cover the entire surface of the light shielding film and the photodiode light receiving portion. And a configuration having a color filter on the device protection film.
  • the device has a light collecting means (for example, a micro lens etc., hereinafter the same) on the device protective film and under the color filter (closer to the substrate) or a structure having the light collecting means on the color filter It may be.
  • An imaging device provided with a solid-state imaging device can be used as a digital camera, an electronic device (such as a mobile phone) having an imaging function, as well as an on-vehicle camera or a surveillance camera.
  • the method of manufacturing the image display device includes the method of manufacturing the color filter of the present invention described above.
  • Examples of the image display device include a liquid crystal display device and an organic electroluminescence display device.
  • the image display device includes a liquid crystal display device and an organic electroluminescence display device.
  • the liquid crystal display device is described, for example, in “Next-generation liquid crystal display technology (edited by Tatsuo Uchida, published by Industry Research Association, 1994)”.
  • composition 1 for forming a transparent layer ⁇ Preparation of composition for forming transparent layer> (Composition 1 for forming a transparent layer)
  • the raw material shown below was mixed and the composition for transparent layer formation was prepared.
  • the viscosity at 25 ° C. of the composition for forming a transparent layer was 1.20 mPa ⁇ s.
  • Curable compound 1 ... 0.35 parts by mass
  • PMEA Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • composition 2 for forming a transparent layer The raw material shown below was mixed and the composition for transparent layer formation was prepared.
  • the viscosity at 25 ° C. of the composition for forming a transparent layer was 1.20 mPa ⁇ s.
  • Curable compound 2 ... 0.35 parts by mass
  • PMEA Propylene glycol monomethyl ether acetate
  • composition 3 for forming a transparent layer The raw material shown below was mixed and the composition for transparent layer formation was prepared.
  • the viscosity at 25 ° C. of the composition for forming a transparent layer was 1.20 mPa ⁇ s.
  • Curable compound 1 ... 0.35 parts by mass
  • Photopolymerization initiator 1 ... 0.005 parts by mass
  • Propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) ... 99.65 parts by mass
  • Photoinitiator 1 Compound of the following structure
  • Preparation of a composition for forming a pixel> ⁇ Preparation of Green Dispersion >> 9.5 parts by mass of Green pigment described in the following table, C.I. I. Pigment yellow 185, 1.2 parts by mass of a derivative described in the following table, 4.6 parts by mass of a dispersant described in the following table, and 82.3 parts by mass of PGMEA The solution was mixed and dispersed for 3 hours using a bead mill (zirconia beads 0.3 mm system).
  • dispersion treatment was performed at a flow rate of 500 g / min under a pressure of 2000 kg / cm 3 using a high pressure disperser NANO-3000-10 (manufactured by Nippon Bei Co., Ltd.) with a pressure reducing mechanism. This dispersion process was repeated 10 times to obtain a Green dispersion.
  • Green pigment Green pigment 1: C.I. I. Pigment green 7
  • Green pigment 2 C.I. I. Pigment green 36
  • Green pigment 3 C.I. I. Pigment green 58
  • Red pigment 1 C.I. I. Pigment red 254 Red pigment 2: C.I. I.
  • Pigment red 264 (Derivative) Derivative 1 Compound of the following structure
  • Derivative 2 Compound of the following structure (Dispersant)
  • Green prescription 2 Green dispersion described in the following table: 78.2 parts by mass Resin described in the following table: 0.3 parts by mass Polymerizable compounds described in the following table: 1.6 parts by mass: described in the following table Photopolymerization initiators of ... 0.7 parts by mass Surfactants described in the following table ... 0.3 parts by mass Polymerization inhibitors described in the following table ... 0.00079 parts by mass PGMEA ... 18 .8 parts by mass
  • Green prescription 3 Green dispersion described in the following table: 85.9 parts by mass Resin described in the following table: 0.3 parts by mass Polymerizable compounds described in the following table: 0.6 parts by mass: described in the following table Photopolymerization initiators of ... 0.3 parts by mass Surfactants described in the following table ... 0.3 parts by mass Polymerization inhibitors described in the following table ... 0.00032 parts by mass PGMEA ... 12 .5 parts by mass
  • Red dispersion described in the following table: 66.2 parts by mass Resin described in the following table: 1.3 parts by mass Polymerizable compounds described in the following table: 1.1 parts by mass described in the following table Photopolymerization initiators of ... 0.5 parts by mass Surfactants described in the following table ... 0.04 parts by mass Polymerization inhibitors described in the following table ... 0.00054 parts by mass PGMEA ... 30 .9 parts by mass
  • Red prescription 2 Red dispersion described in the following table: 72.9 parts by mass Resin described in the following table: 0.4 parts by mass Polymerizable compounds described in the following table: 0.9 parts by mass described in the following table Photopolymerization initiators: 0.4 parts by mass Surfactants described in the following table: 0.04 parts by mass Polymerization inhibitors described in the following table: 0.00045 parts by mass PGMEA: 25 .4 parts by mass
  • Red prescription 3 Red dispersion described in the following table: 79.5 parts by mass Resin described in the following table: 0.1 parts by mass Polymerizable compounds described in the following table: 0.3 parts by mass described in the following table Photopolymerization initiators of ... 0.1 parts by mass Surfactants described in the following table ... 0.04 parts by mass Polymerization inhibitors described in the following table ... 0.00016 parts by mass PGMEA ... 19 .9 parts by mass
  • Green dispersion Green Dispersion 1-12: Green Dispersion 1-12 described above
  • Red dispersions 1 to 10 Red dispersions 1 to 10 described above
  • Polymerizable compound Polymerizable compound 1: A mixture of the following compounds (mixture in which the molar ratio of the left compound and the right compound is 7
  • the first composition for pixel formation described in the following table was applied by spin coating so that the film thickness after film formation was 0.5 ⁇ m. Subsequently, it heated at 100 degreeC for 2 minutes using the hotplate. Next, using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (Canon Co., Ltd.), exposure was performed at a dose of 150 mJ / cm 2 through a mask having a Bayer pattern of 0.9 ⁇ m. Subsequently, paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using a 0.3% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the substrate was rinsed with a spin shower, further washed with pure water, and then heated at 220 ° C. for 5 minutes using a hot plate to form a first pixel having a pattern.
  • the composition for forming a transparent layer was applied by spin coating, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes using a hot plate.
  • heating is performed at 230 ° C. for 2 minutes using a hot plate, and the average thickness described in the following table is obtained on the first pixels and the support.
  • a transparent layer was formed.
  • the first pixel and the support are exposed using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (Canon Co., Ltd.) at an exposure dose of 150 mJ / cm 2.
  • the transparent layer of the average thickness as described in the following table was formed on the body.
  • the numerical value of the average thickness of the transparent layer in the following table is the thickness of the arbitrary three places of the transparent layer formed on the upper surface of the first pixel and the transparent layer formed on the surface of the support. It is an average value with three arbitrary thickness.
  • the thickness of the transparent layer was measured from a scanning electron microscope (SEM) image of a cross section cut perpendicular to the support.
  • the transmittance (spectrum 1) in the wavelength range of 400 to 700 nm of the first pixel after forming the transparent layer was measured using MCPD-3700 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the second pixel forming composition described in the following table is applied by spin coating so that the film thickness after film formation is 0.5 ⁇ m. It was then heated at 100 ° C. for 2 minutes using a hot plate.
  • FPA-3000i5 + Canon Co., Ltd.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • rinsing was performed with a spin shower, and after rinsing with pure water, heating was performed at 220 ° C. for 5 minutes using a hot plate to form a second pixel.
  • the transmittance (spectrum 2) in the wavelength range of 400 to 700 nm of the first pixel after forming the second pixel was measured using MCPD-3700 (manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the maximum value T1 of the variation of the transmittance was determined using the spectra 1 and 2 of the first pixel.
  • the maximum value of the change in transmittance is the change in the wavelength at which the change in transmittance in the wavelength range of 400 to 700 nm is largest for the first pixel before and after the formation of the second pixel. .
  • the first pixel and the second pixel are formed by the same method as described above except that the transparent layer is not formed, and the amount of change in transmittance using the spectrum 1 and the spectrum 2 of the first pixel The maximum value T2 of was determined.
  • T1 / T2 The residue was evaluated based on the following criteria using the maximum value T2 of the change in transmittance when the transparent layer was not formed and the maximum value T1 of the change in transmittance when the transparent layer was formed. If the value of T1 / T2 is less than 1, it means that generation of the residue could be suppressed as compared with the case where the transparent layer is not formed.
  • the pattern formability was evaluated according to the following criteria, where the lateral width of the upper part of the second pixel is L1 and the lateral width of the lower part of the second pixel is L2. (Judging criteria of pattern formability) 5: L1-L2 is less than 0.05 ⁇ m 4: L1-L2 is more than 0.05 ⁇ m and less than 0.10 ⁇ m 3: L1-L2 is more than 0.10 ⁇ m and less than 0.15 ⁇ m 2: L1-L2 is more than 0.15 ⁇ m. Less than 20 ⁇ m 1: L1-L2 is 0.20 ⁇ m or more
  • the composition for the undercoat layer was applied by spin coating on a 200 mm (8 inch) glass wafer to form a coated film, and the formed coated film was heat treated for 120 seconds with a 120 ° C. hot plate.
  • the coating rotation speed of spin coating was adjusted so that the film thickness of the coating film after heat processing might be about 0.5 micrometer.
  • the coated film after the heat treatment was further treated in an oven at 220 ° C. for 1 hour to cure the coated film and form an undercoat layer.
  • a glass wafer with a primer layer was obtained, in which the primer layer was formed on the glass wafer.
  • the first pixel forming composition described in the following Table was applied onto a glass wafer with an undercoat layer by spin coating so that the film thickness after film formation was 1.0 ⁇ m. Subsequently, it heated at 100 degreeC for 2 minutes using the hotplate. Next, using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (Canon Co., Ltd.), exposure was performed at a dose of 1000 mJ / cm 2 through a mask having a 7.0 ⁇ m Bayer pattern. Subsequently, paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using a 0.3% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH).
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the substrate was rinsed with a spin shower, further washed with pure water, and then heated at 220 ° C. for 5 minutes using a hot plate to form a first pixel having a pattern.
  • the composition for forming a transparent layer described in the following table was applied by spin coating, and then heated at 100 ° C. for 2 minutes using a hot plate.
  • heating is performed at 230 ° C. for 2 minutes using a hot plate, and the average thickness described in the following table is obtained on the first pixels and the support.
  • a transparent layer was formed.
  • the first pixel and the support are exposed using an i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (Canon Co., Ltd.) at an exposure dose of 150 mJ / cm 2.
  • the transparent layer of the average thickness as described in the following table was formed on the body.
  • the second composition for forming a pixel described in the following table was applied by spin coating so that the film thickness after film formation was 1.0 ⁇ m. It was then heated at 100 ° C. for 2 minutes using a hot plate.
  • i-line stepper exposure apparatus FPA-3000i5 + (Canon Co., Ltd.) exposure was performed at a dose of 1000 mJ / cm 2 through a mask having an island pattern of 7.0 ⁇ m. Subsequently, paddle development was performed at 23 ° C. for 60 seconds using a 0.3% by mass aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (TMAH). After that, rinsing was performed with a spin shower, and further rinsing with pure water was performed to form a second pixel. Then, it was heated at 220 ° C. for 5 minutes using a hot plate.
  • TMAH tetramethylammonium hydroxide
  • the absorbance at a wavelength of 400 to 700 nm of the first and second pixels before and after heat treatment to the second pixel was measured with a microspectrometer (LCF-1500M manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.).
  • the maximum value of the rate of change of absorbance of the first pixel before and after heating to the second pixel and the maximum value of the rate of change of absorbance of the second pixel were determined.
  • the maximum value of the rate of change of absorbance is the amount of change in wavelength at which the amount of change in absorbance in the wavelength range of 400 to 700 nm is largest for each pixel before and after heat treatment to the second pixel.
  • the rate of change of absorbance was determined as follows.
  • the evaluation of the residue, the pattern formability and the color mixture was good. Even when the first pixel or the second pixel is formed using a blue composition prepared by replacing the pigment in the green composition or in the red composition with a blue pigment, the same result as the above example is obtained. was gotten.
  • Support 2 First pixel 3: Transparent layer 4: Second pixel 4a: Composition layer for pixel formation 50: Support 51: First pixel 52: Second pixel 52a: Composition layer

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Abstract

画素のパターン形成性が良好であり、かつ、画素形成後の他の画素上の残渣の発生や、隣接する画素間における色移りの発生を抑制できるカラーフィルタの製造方法を提供する。また、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタを提供する。このカラーフィルタの製造方法は、支持体1上に形成された第1の画素2の表面に透明層形成用組成物を適用して平均厚さ300nm以下の透明層3を形成する工程と、透明層3が形成された第1の画素2上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層4aを形成する工程と、画素形成用組成物層4aに対してパターン形成を行い、第1の画素2とは異なる色の第2の画素4を形成する工程とを含む。

Description

カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタ
 本発明は、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタに関する。
 近年、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話等の普及から、電荷結合素子(CCD)イメージセンサなどの固体撮像素子の需要が大きく伸びている。ディスプレイや光学素子のキーデバイスとしてカラーフィルタが使用されている。
 また、特許文献1には、透明基板上に、少なくともパターン形状の赤緑青画素、および非パターン形状の透明保護膜を有し、赤および緑画素の領域は、赤および緑画素上に透明保護膜が形成され、青画素の領域は、透明保護膜上に青画素が積層されているカラーフィルタの製造方法であって、赤および緑画素がパターン状に形成された透明基板上に、透明非感光性樹脂を非パターン形状に塗布後、80~160℃で予備加熱処理し、透明非感光性樹脂層を形成する工程と、透明非感光性樹脂層上に青色感光性樹脂を塗布後、80~160℃で予備加熱処理し、青色感光性樹脂層を形成する工程と、青色感光性樹脂層にフォトマスクを介して露光する工程と、現像液により青色感光性樹脂層のみをエッチングする工程と、透明非感光性樹脂層および青色感光性樹脂層を160~210℃で一括加熱処理する工程と、を含むカラーフィルタの製造方法に関する発明が記載されている。また、段落番号0021には、青画素領域の透明保護膜の膜厚は、1.5μm以上が好ましく、1.6μm以上がより好ましいと記載されている。特許文献1によれば、このような構成とすることにより、青画素の透過率低下を抑制でき、高透過率とホワイトバランスを両立できると記載されている。
 また、特許文献2には、(1)基板上に第1色目の着色層を形成し、レーザー光を着色画素となる領域以外の部分に照射して、第1色目の着色層のレーザー光に照射された部分を蒸散させることにより、第1色目の着色画素を形成する工程、(2)第1色目の着色画素と混合しない第1透明樹脂層を第1色目の着色画素の上から基板上に形成する工程、(3)第2色目の着色層を第1透明樹脂層の上に形成し、レーザー光を第2色目の着色画素となる領域以外の部分に照射すると共に、レーザー光の出力を制御して、第1透明樹脂層の上にある第2色目の着色層を蒸散させることにより第2色目の着色画素を形成する工程、(4)第2色目の着色画素と混合しない第2透明樹脂層を第2色目の着色画素の上から基板上に形成する工程、及び(5)第3色目の着色層を第2透明樹脂層の上に形成し、レーザー光を第3色目の着色画素となる領域以外の部分に照射すると共に、レーザー光の出力を制御して、第2透明樹脂層の上にある第3色目の着色層を蒸散させることにより第3色目の着色画素を形成する工程を含むカラーフィルタの製造方法に関する発明が記載されている。
特開2013-88691号公報 特開平09-113719号公報
 一般的に、カラーフィルタは複数色の画素を有している。このような複数色の画素を有するカラーフィルタは、1色ずつ画素を順次形成して製造される。例えば、支持体50上に第1の画素51を形成し(図4参照)、次いで、第1の画素51が形成された支持体50に画素形成用の組成物を塗布して組成物層52aを形成し(図5参照)、次いで、この組成物層52aに対してパターン形成を行って第2の画素52を形成する(図6参照)。このような工程を繰り返し行うことで複数色の画素を有するカラーフィルタが製造される。
 しかしながら、従来の方法では、第2の画素52のパターン形成後において、第1の画素51上に残渣100が生じたり、隣接する画素(例えば、第1の画素51と第2の画素52)間で色移りが生じて混色が生じたりすることがあった。各色の画素の色分解性能の観点から、このような残渣の発生や色移りの発生は抑制することが望ましい。
 また、本発明者が特許文献1、2に記載された発明について検討したところ、特許文献1、2に記載された発明では、画素のパターン形成性が不十分であることが分かった。
 よって、本発明の目的は、画素のパターン形成性が良好であり、かつ、画素形成後の他の画素上の残渣の発生や、隣接する画素間における色移りの発生を抑制できるカラーフィルタの製造方法を提供することにある。また、本発明の目的は、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタを提供することにある。
 本発明者は鋭意検討した結果、後述する工程を経てカラーフィルタを製造することにより、画素のパターン形成性が良好であり、かつ、画素形成後の他の画素上の残渣の発生や、隣接する画素間における色移りの発生を抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下の通りである。
 <1> 支持体上に形成された第1の画素の表面に硬化性化合物を含む透明層形成用組成物を適用して平均厚さ300nm以下の透明層を形成する工程と、
 透明層が形成された第1の画素上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層を形成する工程と、
 画素形成用組成物層に対してパターン形成を行い、第1の画素とは異なる色の第2の画素を形成する工程とを含む、カラーフィルタの製造方法。
 <2> 画素形成用組成物層に対してフォトリソグラフィー法にてパターン形成を行い、第2の画素を形成する、<1>に記載のカラーフィルタの製造方法。
 <3> 第1の画素および第2の画素の少なくとも一方は、着色剤を50質量%以上含有する、<1>または<2>に記載のカラーフィルタの製造方法。
 <4> 画素形成用組成物は、有彩色着色剤および黒色着色剤から選ばれる少なくとも1種を含有する、<1>~<3>のいずれか1つに記載のカラーフィルタの製造方法。
 <5> 第1の画素の表面に透明層形成用組成物を適用して平均厚さ5~100nmの透明層を形成する、<1>~<4>のいずれか1つに記載のカラーフィルタの製造方法。
 <6> 透明層形成用組成物は、硬化性化合物として架橋性基を有する化合物を含む、<1>~<5>のいずれか1つに記載のカラーフィルタの製造方法。
 <7> <1>~<6>のいずれか1つに記載のカラーフィルタの製造方法を含む固体撮像素子の製造方法。
 <8> <1>~<6>のいずれか1つに記載のカラーフィルタの製造方法を含む画像表示装置の製造方法。
 <9> 支持体上に、第1の画素と、第1の画素とは異なる色の第2の画素とを有し、
 第1の画素の表面に平均厚さ300nm以下の透明層を有し、
 第2の画素と支持体との間に平均厚さ300nm以下の透明層を有する、
 カラーフィルタ。
 <10> 第1の画素と第2の画素との間に平均厚さ300nm以下の透明層を有する、<9>に記載のカラーフィルタ。
 本発明によれば、画素のパターン形成性が良好であり、かつ、画素形成後の他の画素上の残渣の発生や、隣接する画素間における色移りの発生を抑制できるカラーフィルタの製造方法を提供することができる。また、固体撮像素子の製造方法、画像表示装置の製造方法およびカラーフィルタを提供することができる。
本発明のカラーフィルタの製造方法の説明図である。 本発明のカラーフィルタの製造方法の説明図である。 本発明のカラーフィルタの製造方法の説明図である。 従来のカラーフィルタの製造方法の説明図である。 従来のカラーフィルタの製造方法の説明図である。 従来のカラーフィルタの製造方法の説明図である。
 以下において、本発明の内容について詳細に説明する。
 本明細書における基(原子団)の表記において、置換および無置換を記していない表記は、置換基を有さないものと共に置換基を有するものをも包含するものである。例えば、「アルキル基」とは、置換基を有さないアルキル基(無置換アルキル基)のみならず、置換基を有するアルキル基(置換アルキル基)をも包含するものである。
 本明細書において「露光」とは、特に断らない限り、光を用いた露光のみならず、電子線、イオンビーム等の粒子線を用いた描画も露光に含める。また、露光に用いられる光としては、一般的に、水銀灯の輝線スペクトル、エキシマレーザーに代表される遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X線、電子線等の活性光線または放射線が挙げられる。
 本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、全固形分とは、組成物の全成分から溶剤を除いた成分の合計質量をいう。
 本明細書において、「(メタ)アクリレート」は、アクリレートおよびメタクリレートの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリル」は、アクリルおよびメタクリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アリル」は、アリルおよびメタリルの双方、または、いずれかを表し、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルおよびメタクリロイルの双方、または、いずれかを表す。
 本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。
 本明細書において、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定したポリスチレン換算値として定義される。
<カラーフィルタの製造方法>
 本発明のカラーフィルタの製造方法は、支持体上に形成された第1の画素の表面に硬化性化合物を含む透明層形成用組成物を適用して平均厚さ300nm以下の透明層を形成する工程と、
 透明層が形成された第1の画素上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層を形成する工程と、
 画素形成用組成物層に対してパターン形成を行い、第1の画素とは異なる色の第2の画素を形成する工程とを含むことを特徴とする。
 本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、上記透明層が形成された第1の画素上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層を形成し、この画素形成用組成物層に対してパターン形成を行い、第1の画素とは異なる色の第2の画素を形成するので、第2の画素のパターン形成後において、第1の画素上で画素形成用組成物層に由来する残渣の発生を効果的に抑制できる。また、第1の画素の表面に上記透明層を形成することにより、第1の画素と第2の画素との間での色移りを効果的に抑制することができる。また、透明層の平均厚さが300nm以下であるので、第2の画素のパターン形成性への影響がなく、第2の画素のパターン形成性が良好である。
 本発明のカラーフィルタの製造方法においては、第1の画素および第2の画素の少なくとも一方が着色剤を50質量%以上(より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上)含有する場合において本発明の効果がより顕著に得られ、少なくとも第2の画素が着色剤を50質量%以上(より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上)含有する場合において本発明の効果がさらに顕著に得られ、第1の画素および第2の画素の両方が着色剤を50質量%以上(より好ましくは55質量%以上、更に好ましくは60質量%以上)含有する場合において本発明の効果が特に顕著に得られる。すなわち、従来の方法では、第1の画素や第2の画素が着色剤をより多く含むカラーフィルタを製造しようとした場合、第1の画素上に残渣が生じたり、画素間で色移りが生じやすい傾向にあったが、本発明によれば、第1の画素や第2の画素が着色剤を多く含むカラーフィルタを製造する場合であっても、画素上の残渣の発生や、画素間での色移りの発生を効果的に抑制できるので、本発明の効果がより顕著に得られる。
 また、本発明のカラーフィルタの製造方法において、透明層形成用組成物は、硬化性化合物として架橋性基を有する化合物を含むことが好ましい。このような透明層形成用組成物を用いて透明層を形成することにより、支持体や第1の画素に対する密着性や耐溶剤性などの特性に優れた透明層を形成することができる。さらには、画素上の残渣の発生や、画素間の混色なども効果的に抑制することができる。
 以下、本発明のカラーフィルタの製造方法の各工程について詳細に説明する。
(透明層を形成する工程)
 本発明のカラーフィルタの製造方法においては、まず、支持体1上に形成された第1の画素2の表面に硬化性化合物を含む透明層形成用組成物を適用して平均厚さ300nm以下の透明層3を形成する。これにより、図1に示されるように、透明層3が、第1の画素2の形状にほぼ沿って、支持体1および第1の画素2の表面に形成される。なお、本発明でいう透明とは、可視光の透過率が75%以上であることを示し、好ましくは80%以上であり、特に好ましくは90%以上である。
 透明層3の平均厚さは、300nm以下であり、5~300nmであることが好ましく、5~100nmであることがより好ましく、5~50nmであることが更に好ましい。透明層3の平均厚さが300nm以下であることにより、次工程で設ける第2の画素のパターン形成性を良好にしつつ、第1の画素上の残渣の発生や、画素間における色移りの発生を効果的に抑制することができる。
 なお、本発明において、透明層の厚さは、第1の画素の表面または側面から透明層の表面までの距離、および、支持体1の表面から透明層の表面までの距離のうち、短い方の値を透明層の厚さとする。例えば、図1において、第1の画素の表面2aに形成されている透明層の厚さはt1である。また、第1の画素の側面2bに形成されている透明層の厚さはt2である。また、支持体の表面1a上に形成されている透明層の厚さはt3である。また、透明層の厚さは、支持体に対して垂直に切断した断面の走査型電子顕微鏡(SEM)像から測定することができる。第1の画素および第2の画素の厚さについても同様である。
 また、本発明のカラーフィルタの製造方法における透明層3の平均厚さとは、第1の画素の上面2aに形成された透明層の任意の3か所の厚さと、支持体の表面1a上に形成された透明層の任意の3か所の厚さとの平均値を意味する。
 第1の画素2の種類としては、カラーフィルタを構成する画素であればよく、特に限定はされない。例えば、赤色画素、青色画素、緑色画素、イエロー画素、マゼンタ画素、シアン画素等の着色画素、透明画素、黒色画素などが挙げられる。また、第1の画素2は、着色剤を含有する画素であることが好ましく、有彩色着色剤および黒色着色剤から選ばれる少なくとも1種を含有する画素であることがより好ましい。
 第1の画素2の厚さは、0.1~10.0μmであることが好ましい。上限は、5.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以下であることがより好ましく、1.0μm以下であることが更に好ましい。下限は、0.3μm以上であることが好ましく、0.4μm以上であることがより好ましい。また、第1の画素2の厚さは、透明層3の平均厚さの2~1000倍であることが好ましく、4~400倍であることがより好ましく、8~200倍であることが更に好ましい。
 第1の画素2は、例えば、画素形成用組成物を支持体上に適用して画素形成用組成物層を形成し、この画素形成用組成物層に対して、従来公知の方法でパターン形成を行うことで形成することができる。画素形成用組成物としては、後述する画素形成用組成物が挙げられる。パターン形成方法としては、フォトリソグラフィー法やドライエッチング法が挙げられる。フォトリソグラフィー法でのパターン形成方法としては、画素形成用組成物層に対しパターン状に露光する工程(露光工程)と、未露光部の画素形成用組成物層を現像除去してパターン(画素)を形成する工程(現像工程)と、を含むことが好ましい。必要に応じて、現像されたパターン(画素)をベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。ドライエッチング法でのパターン形成としては、画素形成用組成物層を硬化して硬化物層を形成する工程と、この硬化物層上にパターニングされたフォトレジスト層を形成する工程と、パターニングされたフォトレジスト層をマスクとして硬化物層に対してエッチングガスを用いてドライエッチングする工程とを含むことが好ましい。
 支持体1の種類としては特に限定はない。固体撮像素子などの各種電子デバイスなどで使用されている基板(シリコンウエハ、炭化ケイ素ウエハ、窒化ケイ素ウエハ、サファイアウエハ、ガラスウエハなど)を用いることができる。また、フォトダイオードが形成された固体撮像素子用基板などを用いることもできる。
 透明層形成用組成物の適用方法としては、特に限定は無く、スピンコート法、スリットコート法、インクジェット法、ディップコート法、スクリーン印刷法などが挙げられる。なかでも、少量で均一に製膜できるという理由からスピンコート法が好ましい。
 第1の画素2の表面に透明層形成用組成物を適用した後、更に乾燥を行うことも好ましい。乾燥条件は、特に限定はない。例えば、乾燥温度は、60~150℃が好ましい。乾燥温度の上限は、130℃以下が好ましく、110℃以下がより好ましい。乾燥温度の下限は、80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。乾燥時間は、60秒~600秒が好ましい。乾燥時間の上限は、300秒以下が好ましく、180秒以下がより好ましい。乾燥時間の下限は、80秒以上が好ましく、100秒以上がより好ましい。乾燥は、ホットプレート、オーブン等を用いて行うことができる。
 また、上記乾燥を施した後に、更に加熱処理(ポストベーク)を行うことが好ましい。ポストベークを行う場合、ポストベーク温度は、例えば180~260℃が好ましい。ポストベーク温度の上限は、250℃以下が好ましく、240℃以下がより好ましい。ポストベーク温度の下限は、190℃以上が好ましく、200℃以上がより好ましい。ポストベーク時間は、60秒~600秒が好ましい。ポストベーク時間の上限は、300秒以下が好ましく、180秒以下がより好ましい。ポストベーク時間の下限は、80秒以上が好ましく、100秒以上がより好ましい。ポストベークは、ホットプレート、オーブン等を用いて行うことができる。
 また、上記の加熱処理にかえて、露光を行ってもよい。例えば、露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく、i線がより好ましい。照射量(露光量)は、例えば、0.03~2.5J/cmが好ましく、0.05~1.0J/cmがより好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができる。露光後の透明層に対して、更に加熱処理(ポストベーク)を行ってもよい。
(画素形成用組成物層を形成する工程)
 次に、本発明のカラーフィルタの製造方法においては、上述のようにして透明層3が形成された第1の画素2上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層4aを形成する(図2参照)。ここで、図2に示すように、透明層3が形成された第1の画素2上以外の透明層3が形成された領域にも、画素形成用組成物層4aを形成しても良い。透明層3が形成された第1の画素2上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層4aを形成する工程と、透明層3が形成された第1の画素2上以外の領域に画素形成用組成物層4aを形成する工程は、同一工程で行っても良い。画素形成用組成物としては、第1の画素とは異なる色の画素が形成されるものを適宜選択して用いる。例えば、第1の画素が緑色画素の場合、この工程では、画素形成用組成物として、緑色画素形成用の組成物以外の組成物(例えば、赤色画素形成用の組成物、青色画素形成用の組成物など)を用いる。画素形成用組成物の詳細については後述する。
 画素形成用組成物の適法方法としては、従来公知の方法を用いることができる。例えば、スピンコート法、スリットコート法、インクジェット法、ディップコート法、スクリーン印刷法などが挙げられる。
 支持体1上に形成された画素形成用組成物層4aに対して、乾燥を行うことも好ましい。乾燥条件は、特に限定はない。例えば、乾燥温度は、60~150℃が好ましい。乾燥温度の上限は、130℃以下が好ましく、110℃以下がより好ましい。乾燥温度の下限は、80℃以上が好ましく、90℃以上がより好ましい。乾燥時間は、10~600秒が好ましい。乾燥時間の上限は、300秒以下が好ましく、180秒以下がより好ましい。乾燥時間の下限は、40秒以上が好ましく、60秒以上がより好ましい。乾燥は、ホットプレート、オーブン等を用いて行うことができる。
(第2の画素を形成する工程)
 次に、上述のように形成した支持体1上の画素形成用組成物層4aに対してパターン形成を行い、第1の画素2とは異なる色の第2の画素4を支持体1上に形成する(図3)。このようにすることで、図3に示されるように、支持体1上に第1の画素2と第2の画素4とがそれぞれ形成されており、かつ、第1の画素2の表面、および、第2の画素4と支持体1との間のそれぞれに、平均厚さ300nm以下の透明層3が形成されている構造を有するカラーフィルタを製造することができる。
 本発明においては、画素形成用組成物層4aに対してフォトリソグラフィー法にてパターン形成を行い、第2の画素4を形成することが好ましい。フォトリソグラフィー法でのパターン形成方法としては、画素形成用組成物層4aに対しパターン状に露光する工程(露光工程)と、未露光部の画素形成用組成物層4aを現像除去してパターンを形成する工程(現像工程)と、を含むことが好ましい。必要に応じて、現像されたパターンをベークする工程(ポストベーク工程)を設けてもよい。以下、各工程について詳細に説明する。
 露光工程では、画素形成用組成物層4aに対してパターン状に露光する。例えば、画素形成用組成物層4aに対し、ステッパー等の露光装置を用いて、所定のマスクパターンを有するマスクを介して露光することで、パターン状に露光することができる。これにより、露光部分を硬化することができる。露光に際して用いることができる放射線(光)としては、g線、i線等の紫外線が好ましく(特に好ましくはi線)用いられる。照射量(露光量)は、例えば、0.03~2.5J/cmが好ましく、0.05~1.0J/cmがより好ましい。露光時における酸素濃度については適宜選択することができ、大気下で行う他に、例えば酸素濃度が19体積%以下の低酸素雰囲気下(例えば、15体積%、5体積%、実質的に無酸素)で露光してもよく、酸素濃度が21体積%を超える高酸素雰囲気下(例えば、22体積%、30体積%、50体積%)で露光してもよい。また、露光照度は適宜設定することが可能であり、通常1000W/m~100000W/m(例えば、5000W/m、15000W/m、35000W/m)の範囲から選択することができる。酸素濃度と露光照度は適宜条件を組み合わせてよく、例えば、酸素濃度10体積%で照度10000W/m、酸素濃度35体積%で照度20000W/mなどとすることができる。
 現像工程では、画素形成用組成物層4aの未露光部を現像除去する。画素形成用組成物層4aの未露光部の現像除去は、現像液を用いて行うことができる。現像液としては、アルカリ現像液が望ましい。現像液の温度は、例えば、20~30℃が好ましい。現像時間は、20~180秒が好ましい。
 現像液としては、アルカリ剤を純水で希釈したアルカリ性水溶液が好ましく使用される。アルカリ剤としては、例えば、アンモニア水、エチルアミン、ジエチルアミン、ジメチルエタノールアミン、ジグリコールアミン、ジエタノールアミン、ヒドロキシアミン、エチレンジアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、ジメチルビス(2-ヒドロキシエチル)アンモニウムヒドロキシド、コリン、ピロール、ピペリジン、1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]-7-ウンデセンなどの有機アルカリ性化合物や、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムなどの無機アルカリ性化合物が挙げられる。アルカリ性水溶液のアルカリ剤の濃度は、0.001~10質量%が好ましく、0.01~1質量%がより好ましい。また、現像液には、界面活性剤をさらに含んでいてもよい。界面活性剤の例としては、後述する界面活性剤が挙げられ、ノニオン系界面活性剤が好ましい。現像液は、移送や保管の便宜などの観点より、一旦濃縮液として製造し、使用時に必要な濃度に希釈してもよい。希釈倍率は特に限定されないが、例えば1.5~100倍の範囲に設定することができる。なお、このようなアルカリ性水溶液からなる現像液を使用した場合には、現像後純水で洗浄(リンス)することが好ましい。
 現像後、乾燥を施した後に加熱処理(ポストベーク)を行うこともできる。ポストベークは、膜の硬化を完全なものとするための現像後の加熱処理である。ポストベークを行う場合、ポストベーク温度は、例えば100~240℃が好ましい。膜硬化の観点から、200~230℃がより好ましい。
 第2の画素4の厚さは、0.1~10.0μmであることが好ましい。上限は、5.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以下であることがより好ましく、1.0μm以下であることが更に好ましい。下限は、0.3μm以上であることが好ましく、0.4μm以上であることがより好ましい。また、第2の画素4の厚さは、透明層3の平均厚さの2~1000倍であることが好ましく、4~400倍であることがより好ましく、8~200倍であることが更に好ましい。
 このようにして、第1の画素と第2の画素とを備えたカラーフィルタを製造することができる。また、上述した各工程を順次繰り返すことで、3種類以上の画素を有するカラーフィルタを製造することができる。
<透明層形成用組成物>
 次に、本発明のカラーフィルタの製造方法で用いられる透明層形成用組成物について説明する。
 透明層形成用組成物の粘度は、25℃において0.1~5.0mPa・sであることが好ましい。下限は、0.5mPa・s以上であることが好ましく、0.7mPa・s以上であることがより好ましい。上限は、4.0mPa・s以下であることが好ましく、3.0mPa・s以下であることがより好ましい。透明層形成用組成物の粘度が上記範囲であれば、透明層形成用組成物の塗布性が良好で、薄膜で、膜厚のばらつきの少ない透明層を形成しやすい。粘度の測定方法としては、例えば、東機産業製 粘度計 RE85L(ローター:1°34’×R24、測定範囲0.6~1200mPa・s)を使用し、25℃に温度調整を施した状態で測定することができる。また、透明層形成用組成物の固形分濃度は、0.01~10質量%であることが好ましく、0.01~5質量%であることがより好ましく、0.01~3質量%であることが更に好ましく、0.01~1質量%であることが特に好ましい。透明層形成用組成物の固形分濃度が上記範囲であれば、透明層形成用組成物の塗布性が良好で、薄膜で、膜厚のばらつきの少ない透明層を形成しやすい。以下、透明層形成用組成物に用いられる成分について説明する。
<<硬化性化合物>>
 透明層形成用組成物は、硬化性化合物を含む。硬化性化合物としては、架橋性基を有する化合物や、架橋性基を有さない樹脂などが挙げられる。本発明の効果がより顕著に得られやすいという理由から、本発明で用いられる硬化性化合物は、架橋性基を有する化合物を含むことが好ましい。架橋性基としては、エチレン性不飽和結合を有する基、エポキシ基、メチロール基、アルコキシメチル基などが挙げられる。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。硬化性化合物は、架橋性基を有する化合物であることが好ましく、エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物であることがより好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物は、モノマーであってもよく、ポリマーなどの樹脂であってもよい。エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物としては、樹脂であることが好ましい。樹脂タイプのエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物を用いた場合においては、第1の画素に対して透明層形成用組成物をより均一に塗布しやすい。このため、透明層形成用組成物の製膜性を向上できる。また、エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物として、モノマータイプのエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物と、樹脂タイプのエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物とを併用することも好ましい。以下、モノマータイプのエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物を、モノマーAともいう。また、樹脂タイプのエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物を、樹脂Aともいう。
 モノマーAの分子量としては、100~3000であることが好ましい。上限は、2000以下が好ましく、1500以下が更に好ましい。下限は、150以上が好ましく、250以上が更に好ましい。樹脂Aの重量平均分子量としては、5000~20000であることが好ましい。上限は、19000以下が好ましく、18000以下がより好ましい。下限は、8000以上が好ましく、10000以上がより好ましい。
(モノマーA)
 モノマーAとしては、3~15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。具体例としては、特開2009-288705号公報の段落番号0095~0108、特開2013-29760号公報の段落番号0227、特開2008-292970号公報の段落番号0254~0257に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。
 モノマーAとしては、式(MO-1)~式(MO-5)で表される化合物も好適に用いることができる。なお、式中、Tがオキシアルキレン基の場合には、炭素原子側の末端がRに結合する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記式において、nは0~14であり、mは1~8である。一分子内に複数存在するR、T、は、各々同一であっても、異なっていてもよい。式(MO-1)~(MO-5)で表される化合物の各々において、複数存在するRの少なくとも1つは、-OC(=O)CH=CH、又は、-OC(=O)C(CH)=CHで表される基を表す。式(MO-1)~(MO-5)で表される化合物の具体例としては、特開2007-269779号公報の段落番号0248~0251に記載されている化合物が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、モノマーAとしては、ジペンタエリスリトールトリアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-330;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールテトラアクリレート(市販品としてはKAYARAD D-320;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD D-310;日本化薬(株)製)、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート(市販品としてはKAYARAD DPHA;日本化薬(株)製、A-DPH-12E;新中村化学工業(株)製)、およびこれらの(メタ)アクリロイル基がエチレングリコールおよび/またはプロピレングリコール残基を介して結合している構造の化合物(例えば、サートマー社から市販されている、SR454、SR499)を好ましく用いることができる。これらのオリゴマータイプも使用できる。また、モノマーAとしては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、イソシアヌル酸エチレンオキシ変性トリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレートなどの3官能の(メタ)アクリレート化合物を用いることも好ましい。3官能の(メタ)アクリレート化合物の市販品としては、アロニックスM-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(東亞合成(株)製)、NKエステル A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(新中村化学工業(株)製)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(日本化薬(株)製)などが挙げられる。
 モノマーAとしては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基等の酸基を有する化合物を用いることも好ましい。市販品としては、例えば、東亞合成株式会社製のアロニックスM-305、M-510、M-520などが挙げられる。
 モノマーAとしては、カプロラクトン構造を有する化合物を用いることも好ましい。市販品としては、例えば、KAYARAD DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120(日本化薬(株)製)等が挙げられる。
モノマーAとしては、アルキレンオキシ基を有する化合物を用いることも好ましい。アルキレンオキシ基を有する化合物としては、エチレンオキシ基および/またはプロピレンオキシ基を有する化合物であることが好ましく、エチレンオキシ基を有する化合物であることがより好ましく、エチレンオキシ基を4~20個有する3~6官能(メタ)アクリレート化合物であることがさらに好ましい。アルキレンオキシ基を有する化合物の市販品としては、SR-494(サートマー社製、エチレンオキシ基を4個有する4官能(メタ)アクリレート)、KAYARAD TPA-330(日本化薬(株)製、イソブチレンオキシ基を3個有する3官能(メタ)アクリレート)などが挙げられる。
(樹脂A)
 樹脂Aとしては、側鎖にエチレン性不飽和結合を有する基を有する繰り返し単位を含むポリマーであることが好ましく、式(1)で表される繰り返し単位を有するポリマーであることがより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

 式中、Rは、水素原子又はアルキル基を表し、Lは、単結合または2価の連結基を表し、Pはエチレン性不飽和結合を有する基を表す。
 Rが表すアルキル基は、炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基が好ましい。Rは、水素原子またはメチル基であることが好ましい。
 Lは、単結合または2価の連結基を表す。2価の連結基としては、炭素数1~30のアルキレン基、炭素数6~12のアリーレン基、これらと-CO-、-OCO-、-O-、-NH-および-SO-から選ばれる1種とを組み合わせてなる基が挙げられる。アルキレン基およびアリーレン基は、置換基を有していてもよく、無置換であってもよい。置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基などが挙げられる。ヒドロキシル基が好ましい。アルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれであってもよい。
 Pはエチレン性不飽和結合を有する基を表す。エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基が好ましく、重合反応性が高く、更にはより優れた耐湿性が得られやすいという理由から(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
 樹脂Aにおいて、側鎖にエチレン性不飽和結合を有する基を有する繰り返し単位の含有量は、全繰り返し単位の5~100質量%であることが好ましい。下限は、10質量%以上が好ましく、15質量%以上がより好ましい。上限は、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましく、75質量%以下が更に好ましく、70質量%以下が特に好ましい。
 樹脂Aは、更に、酸基を有する繰り返し単位を含むことが好ましい。酸基としては、カルボキシル基、スルホ基、リン酸基が例示される。酸基は1種類のみ含まれていても良いし、2種類以上含まれていても良い。酸基を有する繰り返し単位の割合は、ポリマーを構成する全繰り返し単位の1~50質量%であることが好ましい。下限は、2質量%以上がより好ましく、3質量%以上が更に好ましい。上限は、35質量%以下がより好ましく、30質量%以下が更に好ましい。
 樹脂Aが酸基を有する場合、樹脂Aの酸価としては、10~100mgKOH/gであることが好ましい。下限は、15mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上であることがより好ましい。上限は、90mgKOH/g以下であることが好ましく、80mgKOH/g以下であることがより好ましく、70mgKOH/g以下であることが更に好ましく、60mgKOH/g以下であることが特に好ましい。
 樹脂Aは、更に、アリール基を側鎖に有する繰り返し単位を含むことも好ましい。アリール基を側鎖に有する繰り返し単位の割合は、ポリマーを構成する全繰り返し単位の1~80質量%であることが好ましい。下限は、10質量%以上がより好ましく、15質量%以上が更に好ましい。上限は、70質量%以下がより好ましく、60質量%以下が更に好ましい。
 樹脂Aは、下記式(ED1)で示される化合物および特開2010-168539号公報の式(1)で表される化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物(以下、これらの化合物を「エーテルダイマー」と称することもある。)を含むモノマー成分を重合してなるポリマーを含むことも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式(ED1)中、RおよびRは、それぞれ独立して、水素原子または置換基を有していてもよい炭素数1~25の炭化水素基を表す。
 エーテルダイマーの具体例としては、例えば、特開2013-29760号公報の段落番号0317を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。エーテルダイマーは、1種のみであってもよいし、2種以上であってもよい。
 樹脂Aの具体例としては、例えば下記構造のポリマーが挙げられる。以下の構造式において、Meはメチル基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 樹脂Aは、市販品を用いることもできる。例えば、ダイヤナールNRシリーズ(三菱レイヨン株式会社製)、Photomer6173(COOH含有 polyurethane acrylic oligomer.Diamond Shamrock Co.,Ltd製)、ビスコートR-264、KSレジスト106(いずれも大阪有機化学工業株式会社製)、プラクセル CF200シリーズ((株)ダイセル製)、Ebecryl3800(ダイセルユーシービー株式会社製)、アクリキュアーRD-F8(日本触媒社製)などが挙げられる。
 硬化性化合物の含有量は、透明層形成用組成物の全質量に対して0.01~1質量%であることが好ましい。下限は、0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。上限は、0.9質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましい。また、透明層形成用組成物の全固形分中における硬化性化合物の含有量は、50~100質量%であることが好ましく、下限は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。また、硬化性化合物の全量中における架橋性基を有する化合物の含有量は、50~100質量%であることが好ましく、下限は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、実質的に架橋性基を有する化合物のみで構成されていることが特に好ましい。なお、硬化性化合物が実質的に架橋性基を有する化合物のみで構成されている場合、硬化性化合物の全量中における架橋性基を有する化合物の含有量が99質量%以上であることが好ましく、99.5質量%以上であることが更に好ましく、99.9質量%以上であることがより好ましく、架橋性基を有する化合物のみで構成されていることが特に好ましい。
 また、エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物の含有量は、透明層形成用組成物の全質量に対して0.01~1質量%であることが好ましい。下限は、0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。上限は、0.9質量%以下が好ましく、0.8質量%以下がより好ましい。また、透明層形成用組成物の全固形分中におけるエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物の含有量は、50~100質量%であることが好ましい、下限は、70質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましい。
 硬化性化合物の全量中における樹脂Aの含有量は、50~100質量%であることが好ましく、70~100質量%であることがより好ましく、90~100質量%であることが更に好ましく、実質的に樹脂Aのみで構成されていることが特に好ましい。この態様によれば、透明層形成用組成物の製膜性が良好である。なお、硬化性化合物が実質的に樹脂Aのみで構成されている場合、硬化性化合物の全量中における樹脂Aの含有量が99質量%以上であることが好ましく、99.5質量%以上であることが更に好ましく、99.9質量%以上であることがより好ましく、樹脂Aのみで構成されていることが特に好ましい。
<<界面活性剤>>
 透明層形成用組成物は、界面活性剤を含有してもよい。透明層形成用組成物に界面活性剤を含有させることで、透明層形成用組成物の塗布性を向上できる。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤などの各種界面活性剤を使用できる。なかでもフッ素系界面活性剤が好ましい。透明層形成用組成物にフッ素系界面活性剤を含有させることで、より優れた塗布性が得られやすい。このため、薄膜で、均一な膜厚の透明層を形成しやすい。
 フッ素系界面活性剤中のフッ素含有率は、3~40質量%が好ましく、より好ましくは5~30質量%であり、特に好ましくは7~25質量%である。フッ素含有率が上記範囲内であるフッ素系界面活性剤は、塗布膜の厚さの均一性や省液性の点で効果的である。
 フッ素系界面活性剤としては、例えば、メガファックF171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780(以上、DIC(株)製)、フロラードFC430、FC431、FC171(以上、住友スリーエム(株)製)、サーフロンS-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上、旭硝子(株)製)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上、OMNOVA社製)等が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、特開2015-117327号公報の段落番号0015~0158に記載の化合物、特開2011-132503号公報の段落番号0117~0132に記載の化合物を用いることもできる。
 フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を含有する官能基を持つ分子構造で、熱を加えるとフッ素原子を含有する官能基の部分が切断されてフッ素原子が揮発するアクリル系化合物も好適に使用できる。このようなフッ素系界面活性剤としては、DIC(株)製のメガファックDSシリーズ(化学工業日報、2016年2月22日)(日経産業新聞、2016年2月23日)、例えばメガファックDS-21が挙げられる。
 フッ素系界面活性剤は、フッ素化アルキル基またはフッ素化アルキレンエーテル基を有するフッ素原子含有ビニルエーテル化合物と、親水性のビニルエーテル化合物との重合体を用いることも好ましい。このようなフッ素系界面活性剤は、特開2016-216602号公報の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 フッ素系界面活性剤は、ブロックポリマーを用いることもできる。例えば特開2011-89090号公報に記載された化合物が挙げられる。フッ素系界面活性剤は、フッ素原子を有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、アルキレンオキシ基(好ましくはエチレンオキシ基、プロピレンオキシ基)を2以上(好ましくは5以上)有する(メタ)アクリレート化合物に由来する繰り返し単位と、を含む含フッ素高分子化合物も好ましく用いることができる。下記化合物も本発明で用いられるフッ素系界面活性剤として例示される。下記の式中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

 上記の化合物の重量平均分子量は、好ましくは3,000~50,000であり、例えば、14,000である。
 フッ素系界面活性剤として、エチレン性不飽和結合基を側鎖に有する含フッ素重合体を用いることもできる。具体例としては、特開2010-164965号公報の段落番号0050~0090および段落番号0289~0295に記載された化合物が挙げられる。市販品としては、例えばDIC(株)製のメガファックRS-101、RS-102、RS-718-K、RS-72-K等が挙げられる。
 ノニオン系界面活性剤としては、グリセロール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン並びにそれらのエトキシレートおよびプロポキシレート(例えば、グリセロールプロポキシレート、グリセロールエトキシレート等)、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ソルビタン脂肪酸エステル、プルロニックL10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF社製)、テトロニック304、701、704、901、904、150R1(BASF社製)、ソルスパース20000(日本ルーブリゾール(株)製)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(和光純薬工業(株)製)、パイオニンD-6112、D-6112-W、D-6315(竹本油脂(株)製)、オルフィンE1010、サーフィノール104、400、440(日信化学工業(株)製)などが挙げられる。
 カチオン系界面活性剤としては、オルガノシロキサンポリマーKP-341(信越化学工業(株)製)、(メタ)アクリル酸系(共)重合体ポリフローNo.75、No.90、No.95(共栄社化学(株)製)、W001(裕商(株)製)等が挙げられる。
 アニオン系界面活性剤としては、W004、W005、W017(裕商(株)製)、サンデットBL(三洋化成(株)製)等が挙げられる。
 シリコーン系界面活性剤としては、例えば、トーレシリコーンDC3PA、トーレシリコーンSH7PA、トーレシリコーンDC11PA、トーレシリコーンSH21PA、トーレシリコーンSH28PA、トーレシリコーンSH29PA、トーレシリコーンSH30PA、トーレシリコーンSH8400(以上、東レ・ダウコーニング(株)製)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製)、KP-341、KF6001、KF6002(以上、信越シリコーン株式会社製)、BYK307、BYK323、BYK330(以上、ビックケミー社製)等が挙げられる。また、下記構造の化合物を用いることも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 界面活性剤の含有量は、透明層形成用組成物の全質量に対して0.0001~0.1質量%であることが好ましい、下限は、0.0005質量%以上が好ましく、0.001質量%以上がより好ましい。上限は、0.05質量%以下が好ましく、0.01質量%以下がより好ましい。透明層形成用組成物の全固形分中における界面活性剤の含有量は、0.01~2.0質量%であることが好ましい、下限は、0.05質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましい。上限は、1.5質量%以下が好ましく、1.0質量%以下がより好ましい。界面活性剤は、1種のみを用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。2種以上を組み合わせて用いる場合は、合計量が上記範囲であることが好ましい。
<<溶剤>>
 透明層形成用組成物は、溶剤を含有することが好ましい。溶剤は有機溶剤が好ましい。溶剤は、各成分の溶解性や透明層形成用組成物の塗布性を満足すれば特に制限はない。
 有機溶剤の例としては、例えば、以下の有機溶剤が挙げられる。エステル類として、例えば、酢酸エチル、酢酸-n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸シクロヘキシル、ギ酸アミル、酢酸イソアミル、プロピオン酸ブチル、酪酸イソプロピル、酪酸エチル、酪酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、アルキルオキシ酢酸アルキル(例えば、アルキルオキシ酢酸メチル、アルキルオキシ酢酸エチル、アルキルオキシ酢酸ブチル(例えば、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル等))、3-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、3-アルキルオキシプロピオン酸メチル、3-アルキルオキシプロピオン酸エチル等(例えば、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル等))、2-アルキルオキシプロピオン酸アルキルエステル類(例えば、2-アルキルオキシプロピオン酸メチル、2-アルキルオキシプロピオン酸エチル、2-アルキルオキシプロピオン酸プロピル等(例えば、2-メトキシプロピオン酸メチル、2-メトキシプロピオン酸エチル、2-メトキシプロピオン酸プロピル、2-エトキシプロピオン酸メチル、2-エトキシプロピオン酸エチル))、2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸メチル及び2-アルキルオキシ-2-メチルプロピオン酸エチル(例えば、2-メトキシ-2-メチルプロピオン酸メチル、2-エトキシ-2-メチルプロピオン酸エチル等)、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2-オキソブタン酸メチル、2-オキソブタン酸エチル等が挙げられる。エーテル類として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等が挙げられる。ケトン類として、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、2-ヘプタノン、3-ヘプタノン等が挙げられる。芳香族炭化水素類として、例えば、トルエン、キシレン等が好適に挙げられる。また、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミドも溶解性向上の観点から好ましい。有機溶剤は、1種単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ただし溶剤としての芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等)は、環境面等の理由により低減したほうがよい場合がある(例えば、有機溶剤全量に対して、50質量ppm(parts per million)以下、10質量ppm以下、あるいは1質量ppm以下とすることができる)。
 本発明においては、溶剤として金属含有量の少ない溶剤を用いることが好ましい。溶剤中の金属含有量は、例えば10質量ppb(parts per billion)以下であることが好ましい。必要に応じて金属含有量が質量ppt(parts per trillion)レベルの溶剤を用いてもよく、そのような高純度溶剤は例えば東洋合成社が提供している(化学工業日報、2015年11月13日)。
 溶剤から金属等の不純物を除去する方法としては、例えば、蒸留(分子蒸留や薄膜蒸留等)やフィルタを用いたろ過を挙げることができる。ろ過に用いるフィルタのフィルタ孔径としては、10μm以下が好ましく、5μm以下がより好ましく、3μm以下が更に好ましい。フィルタの材質は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンまたはナイロンが好ましい。
 溶剤は、異性体(原子数が同じであるが構造が異なる化合物)が含まれていてもよい。また、異性体は、1種のみが含まれていてもよいし、複数種含まれていてもよい。
 本発明において、有機溶剤は、過酸化物の含有率が0.8mmol/L以下であることが好ましく、過酸化物を実質的に含まないことがより好ましい。
 溶剤の含有量は、透明層形成用組成物の全質量に対して90~99.99質量%であることが好ましい、下限は、95質量%以上が好ましく、97質量%以上がより好ましく、99質量%以上が更に好ましい。溶剤の含有量が上記範囲であれば、透明層形成用組成物の塗布性が良好で、薄膜で、膜厚のばらつきの少ない透明層を形成しやすい。
<<光重合開始剤>>
 本発明で用いられる透明層形成用組成物が、硬化性化合物としてエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物を含有する場合、透明層形成用組成物は、更に光重合開始剤を含有することができる。光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。例えば、紫外線領域から可視領域の光線に対して感光性を有する化合物が好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する化合物であってもよい。
 光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有する化合物、オキサジアゾール骨格を有する化合物など)、アシルホスフィン化合物、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム化合物、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物などが挙げられる。光重合開始剤は、露光感度の観点から、トリハロメチルトリアジン化合物、ベンジルジメチルケタール化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、アシルホスフィン化合物、ホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシム化合物、トリアリールイミダゾールダイマー、オニウム化合物、ベンゾチアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、アセトフェノン化合物、シクロペンタジエン-ベンゼン-鉄錯体、ハロメチルオキサジアゾール化合物および3-アリール置換クマリン化合物が好ましく、オキシム化合物、α-ヒドロキシケトン化合物、α-アミノケトン化合物、および、アシルホスフィン化合物から選ばれる化合物がより好ましく、オキシム化合物が更に好ましい。光重合開始剤としては、特開2014-130173号公報の段落0065~0111の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 α-ヒドロキシケトン化合物の市販品としては、IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959、IRGACURE-127(以上、BASF社製)などが挙げられる。α-アミノケトン化合物の市販品としては、IRGACURE-907、IRGACURE-369、IRGACURE-379、及び、IRGACURE-379EG(以上、BASF社製)などが挙げられる。アシルホスフィン化合物の市販品としては、IRGACURE-819、DAROCUR-TPO(以上、BASF社製)などが挙げられる。
 オキシム化合物としては、例えば、特開2001-233842号公報に記載の化合物、特開2000-80068号公報に記載の化合物、特開2006-342166号公報に記載の化合物を用いることができる。オキシム化合物の具体例としては、例えば、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン、3-プロピオニルオキシイミノブタン-2-オン、2-アセトキシイミノペンタン-3-オン、2-アセトキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、2-ベンゾイルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オン、3-(4-トルエンスルホニルオキシ)イミノブタン-2-オン、および2-エトキシカルボニルオキシイミノ-1-フェニルプロパン-1-オンなどが挙げられる。
 オキシム化合物としては、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年、pp.156-162)、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995年、pp.202-232)、特開2000-66385号公報、特開2000-80068号公報、特表2004-534797号公報、特開2006-342166号公報に記載された化合物等を用いることもできる。市販品としては、IRGACURE-OXE01、IRGACURE-OXE02、IRGACURE-OXE03、IRGACURE-OXE04(以上、BASF社製)も好適に用いられる。また、TRONLY TR-PBG-304、TRONLY TR-PBG-309、TRONLY TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製)、アデカアークルズNCI-930、アデカオプトマーN-1919(特開2012-14052号公報の光重合開始剤2)(以上、(株)ADEKA製)を用いることができる。
 また上記以外のオキシム化合物として、カルバゾール環のN位にオキシムが連結した特表2009-519904号公報に記載の化合物、ベンゾフェノン部位にヘテロ置換基が導入された米国特許第7626957号公報に記載の化合物、色素部位にニトロ基が導入された特開2010-15025号公報および米国特許公開2009-292039号に記載の化合物、国際公開第2009/131189号公報に記載のケトオキシム化合物、トリアジン骨格とオキシム骨格を同一分子内に含有する米国特許第7556910号公報に記載の化合物、405nmに吸収極大を有し、g線光源に対して良好な感度を有する特開2009-221114号公報に記載の化合物などを用いてもよい。好ましくは、例えば、特開2013-29760号公報の段落番号0274~0306を参酌することができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、光重合開始剤として、フルオレン環を有するオキシム化合物を用いることもできる。フルオレン環を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2014-137466号公報に記載の化合物が挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、光重合開始剤として、ベンゾフラン骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。具体例としては、国際公開第2015/036910号公報に記載の化合物OE-01~OE-75が挙げられる。
 また、光重合開始剤として、カルバゾール環の少なくとも1つのベンゼン環がナフタレン環となった骨格を有するオキシム化合物を用いることもできる。そのようなオキシム化合物の具体例としては、国際公開第2013/083505号公報に記載の化合物が挙げられる。
 また、光重合開始剤として、フッ素原子を有するオキシム化合物を用いることもできる。フッ素原子を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2010-262028号公報に記載の化合物、特表2014-500852号公報に記載の化合物24、36~40、特開2013-164471号公報に記載の化合物(C-3)などが挙げられる。この内容は本明細書に組み込まれる。
 また、光重合開始剤として、ニトロ基を有するオキシム化合物を用いることができる。ニトロ基を有するオキシム化合物は、二量体とすることも好ましい。ニトロ基を有するオキシム化合物の具体例としては、特開2013-114249号公報の段落番号0031~0047、特開2014-137466号公報の段落番号0008~0012、0070~0079に記載の化合物、特許第4223071号公報の段落番号0007~0025に記載の化合物、アデカアークルズNCI-831((株)ADEKA製)などが挙げられる。
 本発明において好ましく使用されるオキシム化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008

Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 オキシム化合物は、350nm~500nmの波長領域に極大吸収波長を有する化合物が好ましく、360nm~480nmの波長領域に極大吸収波長を有する化合物がより好ましい。また、オキシム化合物は、365nmおよび405nmの吸光度が高い化合物が好ましい。
 オキシム化合物の365nmまたは405nmにおけるモル吸光係数は、感度の観点から、1,000~300,000であることが好ましく、2,000~300,000であることがより好ましく、5,000~200,000であることが特に好ましい。化合物のモル吸光係数は、公知の方法を用いて測定することができる。例えば、紫外可視分光光度計(Varian社製Cary-5 spectrophotometer)にて、酢酸エチル溶媒を用い、0.01g/Lの濃度で測定することが好ましい。
 本発明は、光重合開始剤として、2官能あるいは3官能以上の光重合開始剤を用いてもよい。そのような光重合開始剤の具体例としては、特表2010-527339号公報、特表2011-524436号公報、国際公開第2015/004565号公報、特表2016-532675号公報の段落番号0417~0412、国際公開第2017/033680号公報の段落番号0039~0055に記載されているオキシム化合物の2量体や、特表2013-522445号公報に記載されている化合物(E)および化合物(G)、国際公開2016/034963号公報に記載されているCmpd1~7などが挙げられる。
 光重合開始剤の含有量は、透明層形成用組成物の全質量に対して3質量%以下であることが好ましく、2.5質量%以下であることがより好ましく、1.5質量%以下であることが更に好ましい。下限は、例えば、0.01質量%以上とすることもできる。また、透明層形成用組成物の全固形分中における光重合開始剤の含有量は、35質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることがより好ましく、25質量%以下であることが更に好ましい。下限は、5質量%以上が好ましい。
 また、透明層形成用組成物は、光重合開始剤を実質的含有しないことも好ましい。なお、光重合開始剤を実質的に含有しない場合、光重合開始剤の含有量が透明層形成用組成物の全固形分に対して1質量%以下であることが好ましく、0.1質量%以下であることがより好ましく、0.01質量%以下であることが更に好ましく、含有しないことが特に好ましい。
<<他の添加剤>>
 透明層形成用組成物は、更に、シランカップリング剤、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤等の添加剤を配合することができる。これらの他の添加剤の含有量は、透明層形成用組成物の全固形分に対して5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、1質量%以下であることが更に好ましく、実質的に含有しないことが特に好ましい。なお、他の添加剤を実質的に含有しない場合、他の添加剤の含有量が透明層形成用組成物の全固形分に対して0.01質量%以下であることが好ましく、0.005質量%以下であることがより好ましく、0.001質量%以下であることが更に好ましく、含有しないことが特に好ましい。
<画素形成用組成物>
 次に、本発明のカラーフィルタの製造方法で用いられる画素形成用組成物について説明する。本発明で用いられる画素形成用組成物としては、カラーフィルタにおける着色画素の形成用の組成物であることが好ましい。着色画素としては、赤色画素、青色画素、緑色画素、イエロー画素、マゼンタ画素、シアン画素等が挙げられる。
<<着色剤>>
 画素形成用組成物は、着色剤を含有することが好ましい。着色剤としては、有彩色着色剤、黒色着色剤が挙げられる。有彩色着色剤としては、黄色着色剤、オレンジ色着色剤、赤色着色剤、緑色着色剤、紫色着色剤、青色着色剤などが挙げられる。有彩色着色剤の具体例として、以下を挙げることができる。
 カラーインデックス(C.I.)ピグメントイエロー1,2,3,4,5,6,10,11,12,13,14,15,16,17,18,20,24,31,32,34,35,35:1,36,36:1,37,37:1,40,42,43,53,55,60,61,62,63,65,73,74,77,81,83,86,93,94,95,97,98,100,101,104,106,108,109,110,113,114,115,116,117,118,119,120,123,125,126,127,128,129,137,138,139,147,148,150,151,152,153,154,155,156,161,162,164,166,167,168,169,170,171,172,173,174,175,176,177,179,180,181,182,185,187,188,193,194,199,213,214(以上、黄色顔料);
 C.I.ピグメントオレンジ 2,5,13,16,17:1,31,34,36,38,43,46,48,49,51,52,55,59,60,61,62,64,71,73(以上、オレンジ色顔料);
 C.I.ピグメントレッド 1,2,3,4,5,6,7,9,10,14,17,22,23,31,38,41,48:1,48:2,48:3,48:4,49,49:1,49:2,52:1,52:2,53:1,57:1,60:1,63:1,66,67,81:1,81:2,81:3,83,88,90,105,112,119,122,123,144,146,149,150,155,166,168,169,170,171,172,175,176,177,178,179,184,185,187,188,190,200,202,206,207,208,209,210,216,220,224,226,242,246,254,255,264,270,272,279(以上、赤色顔料);
 C.I.ピグメントグリーン 7,10,36,37,58,59(以上、緑色顔料);
 C.I.ピグメントバイオレット 1,19,23,27,32,37,42,58,59(以上、紫色顔料);
 C.I.ピグメントブルー 1,2,15,15:1,15:2,15:3,15:4,15:6,16,22,60,64,66,79,80(以上、青色顔料)。
 また、緑色着色剤として、分子中のハロゲン原子数が平均10~14個であり、臭素原子数が平均8~12個であり、塩素原子数が平均2~5個であるハロゲン化亜鉛フタロシアニン顔料を用いることも可能である。具体例としては、国際公開第2015/118720号公報に記載された化合物が挙げられる。
 また、青色着色剤として、リン原子を有するアルミニウムフタロシアニン化合物を用いることもできる。具体例としては、特開2012-247591号公報の段落番号0022~0030、特開2011-157478号公報の段落番号0047に記載された化合物などが挙げられる。
 また、黄色着色剤として、特開2013-54339号公報の段落番号0011~0034に記載のキノフタロン化合物、特開2014-26228号公報の段落番号0013~0058に記載のキノフタロン化合物などを用いることもできる。
 有彩色着色剤として染料を用いることもできる。染料としては、例えば特開昭64-90403号公報、特開昭64-91102号公報、特開平1-94301号公報、特開平6-11614号公報、米国特許第4808501号明細書、特開平5-333207号公報、特開平6-35183号公報、特開平6-51115号公報、特開平6-194828号公報等に開示されている染料が挙げられる。化学構造として区分すると、ピラゾールアゾ化合物、ピロメテン化合物、アニリノアゾ化合物、トリアリールメタン化合物、アントラキノン化合物、ベンジリデン化合物、オキソノール化合物、ピラゾロトリアゾールアゾ化合物、ピリドンアゾ化合物、シアニン化合物、フェノチアジン化合物、ピロロピラゾールアゾメチン化合物等が挙げられる。
 また、着色剤として色素多量体を用いてもよい。色素多量体は、溶剤に溶解して用いられる染料であることが好ましいが、粒子を形成していてもよい。色素多量体が粒子である場合は、色素多量体を溶剤などに分散して用いられる。粒子状態の色素多量体は、例えば乳化重合によって得ることができる。粒子状態の色素多量体としては、例えば、特開2015-214682号公報に記載されている化合物が挙げられる。また、色素多量体として、特開2011-213925号公報、特開2013-041097号公報、特開2015-028144号公報、特開2015-030742号公報等に記載されている化合物を用いることもできる。
 黒色着色剤としては、カーボンブラック、チタンブラック等の無機系黒色着色剤や、ビスベンゾフラノン化合物、アゾメチン化合物、ペリレン化合物などの有機系黒色着色剤が挙げられる。ビスベンゾフラノン化合物としては、特表2010-534726号公報、特表2012-515233号公報、特表2012-515234号公報などに記載の化合物が挙げられ、例えば、BASF社製の「Irgaphor Black」として入手可能である。ペリレン化合物としては、C.I.Pigment Black 31、32などが挙げられる。アゾメチン化合物としては、特開平1-170601号公報、特開平2-34664号公報などに記載のものが挙げられ、例えば、大日精化社製の「クロモファインブラックA1103」として入手できる。
 着色剤の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対して、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましく、55質量%以上がより一層好ましく、60質量%以上が更に一層好ましく、65質量%以上が特に好ましい。上限は、80質量%以下であることが好ましく、75質量%以下がより好ましく、70質量%以下がさらに好ましい。画素形成用組成物に含まれる着色剤は、1種であってもよく、2種以上であってもよい。着色剤が2種以上含まれる場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<重合性化合物>>
 画素形成用組成物は重合性化合物を含有することができる。重合性化合物としては、ラジカル、酸、熱により架橋可能な公知の化合物を用いることができる。重合性化合物としては、エチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物などが挙げられる。
エチレン性不飽和結合を有する基としては、ビニル基、(メタ)アリル基、(メタ)アクリロイル基などが挙げられる。
重合性化合物は、ラジカル重合性化合物であることがより好ましい。重合性化合物としては、モノマー、プレポリマー、オリゴマーなどの化学的形態のいずれであってもよいが、モノマーが好ましい。重合性化合物の分子量は、100~3000が好ましい。上限は、2000以下がより好ましく、1500以下が更に好ましい。下限は、150以上がより好ましく、250以上が更に好ましい。重合性化合物は、3~15官能の(メタ)アクリレート化合物であることが好ましく、3~6官能の(メタ)アクリレート化合物であることがより好ましい。これらの具体的な化合物としては、特開2009-288705号公報の段落番号0095~0108、特開2013-29760号公報の段落0227、特開2008-292970号公報の段落番号0254~0257に記載の化合物が挙げられ、これらの内容は本明細書に組み込まれる。また、重合性化合物としては、上述した透明層形成用組成物の項で説明したエチレン性不飽和結合を有する基を有する化合物(例えば、モノマーA)を好ましく用いることもできる。
 重合性化合物の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対し、0.1~50質量%が好ましい。下限は、0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、45質量%以下がより好ましく、40質量%以下が更に好ましい。重合性化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<光重合開始剤>>
 画素形成用組成物は、光重合開始剤を含有することができる。光重合開始剤としては、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができる。これらの詳細については、上述した透明層形成用組成物の項で説明した光重合開始剤が挙げられる。光重合開始剤の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対し0.1~50質量%が好ましく、0.5~30質量%がより好ましく、1~20質量%が更に好ましい。光重合開始剤は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<エポキシ基を有する化合物>>
 画素形成用組成物は、エポキシ基を有する化合物を含有することができる。この態様によれば、膜の機械強度などを向上できる。エポキシ基を有する化合物としては、1分子内にエポキシ基を2個以上有する化合物が好ましい。エポキシ基の上限は、100個以下であることが好ましく、10個以下であることがより好ましく、5個以下であることが更に好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、芳香族環および/または脂肪族環を有する構造の化合物であることが好ましく、脂肪族環を有する構造の化合物であることが更に好ましい。エポキシ基は、単結合または、連結基を介して、芳香族環および/または脂肪族環に結合していることが好ましい。連結基としては、アルキレン基、アリーレン基、-NR’-(R’は、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基または置換基を有していてもよいアリール基を表し、水素原子が好ましい)、-SO-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-、-S-およびこれらを組み合わせてなる基が挙げられる。
 脂肪族環を有する化合物の場合、エポキシ基は、脂肪族環に直接結合(単結合)してなる化合物が好ましい。芳香族環を有する化合物の場合、エポキシ基は、芳香族環に、連結基を介して結合してなる化合物が好ましい。連結基は、アルキレン基、または、アルキレン基と-O-との組み合わせからなる基が好ましい。
 また、エポキシ基を有する化合物は、2以上の芳香族環が炭化水素基で連結した構造を有する化合物を用いることもできる。炭化水素基は、炭素数1~6のアルキレン基が好ましい。エポキシ基は、上記連結基を介して連結していることが好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、エポキシ当量(=エポキシ基を有する化合物の分子量/エポキシ基の数)が500g/eq以下であることが好ましく、100~400g/eqであることがより好ましく、100~300g/eqであることがさらに好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、低分子化合物(例えば、分子量1000未満)でもよいし、高分子化合物(macromolecule)(例えば、分子量1000以上、ポリマーの場合は、重量平均分子量が1000以上)のいずれでもよい。エポキシ基を有する化合物の分子量(ポリマーの場合は、重量平均分子量)は、200~100000が好ましく、500~50000がより好ましい。分子量(ポリマーの場合は、重量平均分子量)の上限は、3000以下が好ましく、2000以下がより好ましく、1500以下が更に好ましい。
 エポキシ基を有する化合物は、特開2013-011869号公報の段落番号0034~0036、特開2014-043556号公報の段落番号0147~0156、特開2014-089408号公報の段落番号0085~0092に記載された化合物を用いることもできる。これらの内容は、本明細書に組み込まれる。市販品としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂としては、jER825、jER827、jER828、jER834、jER1001、jER1002、jER1003、jER1055、jER1007、jER1009、jER1010(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上、DIC(株)製)等であり、ビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、jER806、jER807、jER4004、jER4005、jER4007、jER4010(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON830、EPICLON835(以上、DIC(株)製)、LCE-21、RE-602S(以上、日本化薬(株)製)等であり、フェノールノボラック型エポキシ樹脂としては、jER152、jER154、jER157S70、jER157S65(以上、三菱化学(株)製)、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上、DIC(株)製)等であり、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上、DIC(株)製)、EOCN-1020(日本化薬(株)製)等であり、脂肪族エポキシ樹脂としては、ADEKA RESIN EP-4080S、同EP-4085S、同EP-4088S(以上、(株)ADEKA製)、セロキサイド2021P、セロキサイド2081、セロキサイド2083、セロキサイド2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、同PB 4700(以上、(株)ダイセル製)、デナコール EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上、ナガセケムテックス(株)製)等である。その他にも、ADEKA RESIN EP-4000S、同EP-4003S、同EP-4010S、同EP-4011S(以上、(株)ADEKA製)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上、(株)ADEKA製)、jER1031S(三菱化学(株)製)等が挙げられる。
 エポキシ基を有する化合物の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対し、0.1~40質量%が好ましい。下限は、例えば0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上が更に好ましい。上限は、例えば、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。エポキシ基を有する化合物は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。また、重合性化合物と、エポキシ基を有する化合物とを併用する場合、両者の割合(質量比)は、重合性化合物の質量:エポキシ基を有する化合物の質量=100:1~100:400が好ましく、100:1~100:100がより好ましく、100:1~100:50がさらに好ましい。
<<樹脂>>
 画素形成用組成物は樹脂を含有することができる。樹脂としては、(メタ)アクリル樹脂、エン・チオール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリフェニレン樹脂、ポリアリーレンエーテルホスフィンオキシド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、環状オレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、シロキサン樹脂などが挙げられる。樹脂は、例えば、顔料などの粒子を組成物中で分散させる用途やバインダーの用途で配合される。なお、主に顔料などの粒子を分散させるために用いられる樹脂を分散剤ともいう。ただし、樹脂のこのような用途は一例であって、このような用途以外の目的で使用することもできる。樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000~100,000が好ましい。また、樹脂の数平均分子量(Mn)は、1000~20,000が好ましい。
 本発明において、樹脂として酸基を有する樹脂を用いることも好ましい。酸基としては、例えば、カルボキシル基、リン酸基、スルホ基、フェノール性ヒドロキシル基などが挙げられ、カルボキシル基が好ましい。酸基を有する樹脂の酸価としては、25~200mgKOH/gであることが好ましい。下限は、30mgKOH/g以上がより好ましく、40mgKOH/g以上が更に好ましい。上限は、150mgKOH/g以下がより好ましく、120mgKOH/g以下が更に好ましく、100mgKOH/g以下が特に好ましい。酸基を有する樹脂は、アルカリ可溶性樹脂として好ましく用いることができる。
 本発明において、樹脂としてエチレン性不飽和結合を有する基を有する樹脂を用いることも好ましい。エチレン性不飽和結合を有する基を有する樹脂としては、上述した透明層形成用組成物の項で説明した樹脂Aを用いることもできる。
 本発明において、分散剤として樹脂を用いることもできる。分散剤としては、特開2015-151530号公報の段落0173~0179に記載された顔料分散剤が挙げられ、この内容は本明細書に組み込まれる。分散剤の市販品としては、例えば、Disperbyk-161(BYKChemie社製)などが挙げられる。また、特開2012-137564号公報の段落番号0129に記載された製品を分散剤として用いることもできる。
 樹脂の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対し、1~80質量%であることが好ましい。下限は、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。上限は、70質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下がさらに好ましい。
<<溶剤>>
 画素形成用組成物は溶剤を含有することが好ましい。溶剤としては、上述した透明層形成用組成物の項で説明した溶剤などが挙げられる。溶剤の含有量は、画素形成用組成物の全固形分が5~80質量%となる量が好ましい。下限は10質量%以上が好ましい。上限は、60質量%以下が好ましく、50質量%以下がより好ましく、40質量%以下がさらに好ましい。
<<界面活性剤>>
 画素形成用組成物は、界面活性剤を含有することができる。界面活性剤としては、上述した透明層形成用組成物の項で説明した界面活性剤が挙げられ、フッ素系界面活性剤が好ましい。界面活性剤の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対して、0.001~2.0質量%が好ましく、0.005~1.0質量%がより好ましい。界面活性剤は、1種単独であってもよいし、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
<<顔料誘導体>>
 画素形成用組成物は、顔料誘導体を含有することができる。顔料誘導体としては、発色団の一部分を、酸基、塩基性基またはフタルイミドメチル基で置換した構造を有する化合物が挙げられる。顔料誘導体を構成する発色団としては、キノリン系骨格、ベンゾイミダゾロン系骨格、ジケトピロロピロール系骨格、アゾ系骨格、フタロシアニン系骨格、アンスラキノン系骨格、キナクリドン系骨格、ジオキサジン系骨格、ペリノン系骨格、ペリレン系骨格、チオインジゴ系骨格、イソインドリン系骨格、イソインドリノン系骨格、キノフタロン系骨格、スレン系骨格、金属錯体系骨格等が挙げられ、キノリン系骨格、ベンゾイミダゾロン系骨格、ジケトピロロピロール系骨格、アゾ系骨格、キノフタロン系骨格、イソインドリン系骨格およびフタロシアニン系骨格が好ましく、アゾ系骨格およびベンゾイミダゾロン系骨格がより好ましい。顔料誘導体が有する酸基としては、スルホ基、カルボキシル基が好ましく、スルホ基がより好ましい。顔料誘導体が有する塩基性基としては、アミノ基が好ましく、三級アミノ基がより好ましい。顔料誘導体の具体例としては、例えば、特開2011-252065号公報の段落番号0162~0183の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。画素形成用組成物が顔料誘導体を含有する場合、顔料誘導体の含有量は、顔料100質量部に対し、1~30質量部が好ましく、3~20質量部がさらに好ましい。顔料誘導体は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
<<シランカップリング剤>>
 画素形成用組成物は、シランカップリング剤を含有することができる。本発明において、シランカップリング剤は、加水分解性基とそれ以外の官能基とを有するシラン化合物を意味する。また、加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応および/または縮合反応によってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基などが挙げられる。シランカップリング剤は、ビニル基、エポキシ基、メタクリル基、アミノ基、イソシアヌレート基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、および、イソシアネート基から選ばれる少なくとも1種の基と、アルコキシ基とを有するシラン化合物が好ましい。シランカップリング剤の詳細については、特開2013-254047号公報の段落番号0155~0158の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。画素形成用組成物がシランカップリング剤を含有する場合、シランカップリング剤の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対して、0.001~20質量%が好ましく、0.01~10質量%がより好ましく、0.1~5質量%が特に好ましい。画素形成用組成物は、シランカップリング剤を1種のみ含んでいてもよいし、2種以上含んでいてもよい。
<<重合禁止剤>>
 画素形成用組成物は、重合禁止剤を含有することができる。重合禁止剤としては、ハイドロキノン、p-メトキシフェノール、ジ-t-ブチル-p-クレゾール、ピロガロール、t-ブチルカテコール、ベンゾキノン、4,4’-チオビス(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-t-ブチルフェノール)、N-ニトロソフェニルヒドロキシアミン塩(アンモニウム塩、第一セリウム塩等)等が挙げられる。画素形成用組成物が重合禁止剤を含有する場合、重合禁止剤の含有量は、画素形成用組成物の全固形分に対して、0.01~5質量%が好ましい。画素形成用組成物は、重合禁止剤を、1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。
<<その他の添加剤>>
 画素形成用組成物は、更に、紫外線吸収剤、酸化防止剤、充填剤、密着促進剤、酸化防止剤、凝集防止剤等の他の添加剤を更に配合することができる。これらの他の添加剤としては、特開2016-102191号公報の段落番号0164~0300に記載の添加剤を挙げることができ、この内容は本明細書に組み込まれる。
<カラーフィルタ>
 次に、本発明のカラーフィルタについて説明する。本発明のカラーフィルタは、支持体上に、第1の画素と、この第1の画素とは異なる色の第2の画素とを有し、第1の画素の表面に平均厚さ300nm以下の透明層を有し、第2の画素と支持体との間に平均厚さ300nm以下の透明層を有することを特徴とする。
 図3をあわせて参照すると、第1の画素2の厚さは、0.1~10.0μmであることが好ましい。上限は、5.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以下であることがより好ましく、1.0μm以下であることが更に好ましい。下限は、0.3μm以上であることが好ましく、0.4μm以上であることがより好ましい。また、第1の画素2の表面に形成されている透明層3の平均厚さは、5~300nmであることが好ましく、5~100nmであることがより好ましく、5~50nmであることが更に好ましい。また、第1の画素2の厚さは、第1の画素2の表面に形成されている透明層3の平均厚さの2~1000倍であることが好ましく、4~400倍であることがより好ましく、8~200倍であることが更に好ましい。
 第2の画素4の厚さは、0.1~10.0μmであることが好ましい。上限は、5.0μm以下であることが好ましく、2.0μm以下であることがより好ましく、1.0μm以下であることが更に好ましい。下限は、0.3μm以上であることが好ましく、0.4μm以上であることがより好ましい。また、第2の画素4と支持体1との間に形成されている透明層3の平均厚さは、5~300nmであることが好ましく、5~100nmであることがより好ましく、5~50nmであることが更に好ましい。また、第2の画素4の厚さは、第2の画素4と支持体1との間に形成されている透明層3の平均厚さの2~1000倍であることが好ましく、4~400倍であることがより好ましく、8~200倍であることが更に好ましい。
 本発明のカラーフィルタは、第1の画素と第2の画素との間に平均厚さ300nm以下の透明層を有することが好ましい。第1の画素と第2の画素の間にある透明層の平均厚さは、5~300nmであることが好ましく、5~100nmであることがより好ましく、5~50nmであることが更に好ましい。
 なお、本発明のカラーフィルタにおいて、第1の画素の表面に形成されている透明層の平均厚さとは、前述の透明層の任意の3か所の厚さの平均値である。また、第2の画素4と支持体との間に形成されている透明層の平均厚さとは、前述の透明層の任意の3か所の厚さの平均値である。また、第1の画素と第2の画素との間に形成されている透明層の平均厚さとは、前述の透明層の任意の3か所の厚さの平均値である。また、透明層の厚さは、支持体に対して垂直に切断した断面の走査型電子顕微鏡(SEM)像から測定することができる。第1の画素および第2の画素の厚さについても同様である。
 本発明のカラーフィルタにおいて、第1の画素および第2の画素の少なくとも一方は、着色剤を55質量%以上含有することが好ましく、少なくとも第2の画素が着色剤を55質量%以上含有することがより好ましく、第1の画素および第2の画素の両方が着色剤を55質量%以上含有することが更に好ましい。
 本発明のカラーフィルタは、さらに保護層などの機能層が形成されていてもよい。本発明のカラーフィルタは、CCD(電荷結合素子)やCMOS(相補型金属酸化膜半導体)などの固体撮像素子や、画像表示装置などに用いることができる。
<固体撮像素子の製造方法>
 本発明の固体撮像素子の製造方法は、上述した本発明のカラーフィルタの製造方法を含む。固体撮像素子の構成としては、固体撮像素子として機能する構成であれば特に限定はないが、例えば、以下のような構成が挙げられる。
 基板上に、固体撮像素子(CCD(電荷結合素子)イメージセンサ、CMOS(相補型金属酸化膜半導体)イメージセンサ等)の受光エリアを構成する複数のフォトダイオードおよびポリシリコン等からなる転送電極を有し、フォトダイオードおよび転送電極上にフォトダイオードの受光部のみ開口した遮光膜を有し、遮光膜上に遮光膜全面およびフォトダイオード受光部を覆うように形成された窒化シリコン等からなるデバイス保護膜を有し、デバイス保護膜上にカラーフィルタを有する構成が挙げられる。更に、デバイス保護膜上であってカラーフィルタの下(基板に近い側)に集光手段(例えば、マイクロレンズ等。以下同じ)を有する構成や、カラーフィルタ上に集光手段を有する構成等であってもよい。固体撮像素子を備えた撮像装置は、デジタルカメラや、撮像機能を有する電子機器(携帯電話等)の他、車載カメラや監視カメラ用としても用いることができる。
<画像表示装置の製造方法>
 画像表示装置の製造方法は、上述した本発明のカラーフィルタの製造方法を含む。画像表示装置としては、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス表示装置などが挙げられる。画像表示装置の定義や各画像表示装置の詳細については、例えば「電子ディスプレイデバイス(佐々木 昭夫著、(株)工業調査会 1990年発行)」、「ディスプレイデバイス(伊吹 順章著、産業図書(株)平成元年発行)」などに記載されている。また、液晶表示装置については、例えば「次世代液晶ディスプレイ技術(内田 龍男編集、(株)工業調査会 1994年発行)」に記載されている。本発明が適用できる液晶表示装置に特に制限はなく、例えば、上記の「次世代液晶ディスプレイ技術」に記載されている色々な方式の液晶表示装置に適用できる。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」、「%」は、質量基準である。
<透明層形成用組成物の調製>
 (透明層形成用組成物1)
 以下に示す原料を混合して透明層形成用組成物を調製した。この透明層形成用組成物の25℃における粘度は1.20mPa・sであった。
 硬化性化合物1・・・0.35質量部
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)・・・99.65質量部
 (透明層形成用組成物2)
 以下に示す原料を混合して透明層形成用組成物を調製した。この透明層形成用組成物の25℃における粘度は1.20mPa・sであった。
 硬化性化合物2・・・0.35質量部
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)・・・99.65質量部
 (透明層形成用組成物3)
 以下に示す原料を混合して透明層形成用組成物を調製した。この透明層形成用組成物の25℃における粘度は1.20mPa・sであった。
 硬化性化合物1・・・0.35質量部
 光重合開始剤1・・・0.005質量部
 プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)・・・99.65質量部
 硬化性化合物1:下記構造の樹脂(Mw=14000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010

 硬化性化合物2:下記構造の樹脂(Mw=11000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011

 光重合開始剤1:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
<画素形成用組成物の調製>
 <<Green分散液の調製>>
 下記表に記載のGreen顔料の9.5質量部と、C.I.ピグメントイエロー185の2.4質量部と、下記表に記載の誘導体の1.2質量部と、下記表に記載の分散剤の4.6質量部と、PGMEAの82.3質量部との混合液を、ビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm系)を用いて3時間混合および分散した。その後、さらに減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cmの圧力下で流量500g/minとして分散処理を行った。この分散処理を10回繰り返しGreen分散液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 <<Red分散液の調製>>
 下記表に記載のRed顔料の8.3質量部と、C.I.ピグメントイエロー139の2.3質量部と、下記表に記載の誘導体の2.4質量部と、下記表に記載の分散剤の3.9質量部と、PGMEAの83.1質量部との混合液をビーズミル(ジルコニアビーズ0.3mm系)を用いて3時間混合および分散した後さらに減圧機構付き高圧分散機NANO-3000-10(日本ビーイーイー(株)製)を用いて、2000kg/cmの圧力下で流量500g/minとして分散処理を行った。この分散処理を10回繰り返し、Red分散液を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 Green分散液およびRed分散液の調製に用いた原料は以下の通りである。
 (Green顔料)
 Green顔料1:C.I.ピグメントグリーン7
 Green顔料2:C.I.ピグメントグリーン36
 Green顔料3:C.I.ピグメントグリーン58
 (Red顔料)
 Red顔料1:C.I.ピグメントレッド254
 Red顔料2:C.I.ピグメントレッド264
 (誘導体)
 誘導体1:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015

 誘導体2:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016

 (分散剤)
 分散剤1:下記構造の樹脂(Mw=20000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017

 分散剤2:下記構造の樹脂(Mw=24000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018

 分散剤3:下記構造の樹脂(Mw=38900、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019

 分散剤4:下記構造の樹脂(Mw=32683、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比であり、側鎖に付記した数値は繰り返し単位の数である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 <<Green組成物の調製>>
 下記の原料を混合してGreen組成物を調製した。
[Green処方1]
 下記表に記載のGreen分散液・・・71.8質量部
 下記表に記載の樹脂・・・1.1質量部
 下記表に記載の重合性化合物・・・1.8質量部
 下記表に記載の光重合開始剤・・・0.8質量部
 下記表に記載の界面活性剤・・・0.3質量部
 下記表に記載の重合禁止剤・・・0.0009質量部
 PGMEA・・・24.1質量部
[Green処方2]
 下記表に記載のGreen分散液・・・78.2質量部
 下記表に記載の樹脂・・・0.3質量部
 下記表に記載の重合性化合物・・・1.6質量部
 下記表に記載の光重合開始剤・・・0.7質量部
 下記表に記載の界面活性剤・・・0.3質量部
 下記表に記載の重合禁止剤・・・0.00079質量部
 PGMEA・・・18.8質量部
[Green処方3]
 下記表に記載のGreen分散液・・・85.9質量部
 下記表に記載の樹脂・・・0.3質量部
 下記表に記載の重合性化合物・・・0.6質量部
 下記表に記載の光重合開始剤・・・0.3質量部
 下記表に記載の界面活性剤・・・0.3質量部
 下記表に記載の重合禁止剤・・・0.00032質量部
 PGMEA・・・12.5質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
 <<Red組成物の調製>>
 下記の原料を混合してRed組成物を調製した。
[Red処方1]
 下記表に記載のRed分散液・・・66.2質量部
 下記表に記載の樹脂・・・1.3質量部
 下記表に記載の重合性化合物・・・1.1質量部
 下記表に記載の光重合開始剤・・・0.5質量部
 下記表に記載の界面活性剤・・・0.04質量部
 下記表に記載の重合禁止剤・・・0.00054質量部
 PGMEA・・・30.9質量部
[Red処方2]
 下記表に記載のRed分散液・・・72.9質量部
 下記表に記載の樹脂・・・0.4質量部
 下記表に記載の重合性化合物・・・0.9質量部
 下記表に記載の光重合開始剤・・・0.4質量部
 下記表に記載の界面活性剤・・・0.04質量部
 下記表に記載の重合禁止剤・・・0.00045質量部
 PGMEA・・・25.4質量部
[Red処方3]
 下記表に記載のRed分散液・・・79.5質量部
 下記表に記載の樹脂・・・0.1質量部
 下記表に記載の重合性化合物・・・0.3質量部
 下記表に記載の光重合開始剤・・・0.1質量部
 下記表に記載の界面活性剤・・・0.04質量部
 下記表に記載の重合禁止剤・・・0.00016質量部
 PGMEA・・・19.9質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
 Green組成物、Red組成物の調製に用いた原料は以下の通りである。
 (Green分散液)
 Green分散液1~12:上述したGreen分散液1~12
 (Red分散液)
 Red分散液1~10:上述したRed分散液1~10
 (樹脂)
 樹脂1:下記構造の樹脂(Mw=14000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023

 樹脂2:下記構造の樹脂(Mw=5000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024

 樹脂3:下記構造の樹脂(Mw=11000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025

 樹脂4:下記構造の樹脂(Mw=11000、主鎖に付記した数値は繰り返し単位のモル比である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026

 (重合性化合物)
 重合性化合物1:下記化合物の混合物(左側化合物と右側化合物とのモル比が7:3の混合物)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027

 重合性化合物2:下記化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028

 重合性化合物3:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029

 (光重合開始剤)
 光重合開始剤1:上述した光重合開始剤1
 光重合開始剤2:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030

 光重合開始剤3:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031

 光重合開始剤4:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032

 (界面活性剤)
 界面活性剤1:下記混合物(Mw=14000)。下記の式中、繰り返し単位の割合を示す%はモル%である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033

 界面活性剤2:下記構造の化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034

 (重合禁止剤)
 重合禁止剤1:p-メトキシフェノール
<評価>
(残渣、パターン形成性の評価)
 支持体上に、下記表に記載の第1の画素形成用組成物を製膜後の膜厚が0.5μmになるようにスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、0.9μmのベイヤーパターンを有するマスクを介して、150mJ/cmの露光量で露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートを用いて220℃で5分間加熱して、パターンを有する第1の画素を形成した。
 次に、第1の画素が形成された支持体上に、透明層形成用組成物をスピンコート法で塗布し、次いでホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。透明層形成用組成物1、2を用いた場合については、次いで、ホットプレートを用いて230℃で2分間加熱して、第1の画素および支持体上に下記表に記載の平均厚さの透明層を形成した。透明層形成用組成物3を用いた場合については、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、150mJ/cmの露光量で露光して、第1の画素および支持体上に下記表に記載の平均厚さの透明層を形成した。なお、下記表中の透明層の平均厚さの数値は、第1の画素の上面に形成された透明層の任意の3か所の厚さと、支持体の表面上に形成された透明層の任意の3か所の厚さとの平均値である。また、透明層の厚さは、支持体に対して垂直に切断した断面の走査型電子顕微鏡(SEM)像から測定した。
 MCPD-3700(大塚電子(株)製)を使用して、透明層を形成した後の第1の画素の波長400~700nmの範囲の透過率(分光1)を測定した。
 次に、透明層が形成された支持体上に、下記表に記載の第2の画素形成用組成物を、製膜後の膜厚が0.5μmになるようにスピンコート法で塗布し、次いでホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、0.9μmのアイランドパターンを有するマスクを介して、150mJ/cmの露光量で露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートを用いて220℃で5分間加熱して、第2の画素を形成した。
 MCPD-3700(大塚電子(株)製)を使用して、第2の画素を形成した後の第1の画素の波長400~700nmの範囲の透過率(分光2)を測定した。
 第1の画素の分光1と分光2とを用いて透過率の変化量の最大値T1を求めた。なお、透過率の変化量の最大値とは、第2の画素形成前後における第1の画素について、波長400~700nmの範囲における透過率の変化量が最も大きい波長におけるその変化量のことである。
 次に、透明層を形成しない以外は、上記と同様の方法で、第1の画素および第2の画素を形成し、第1の画素の分光1と分光2とを用いて透過率の変化量の最大値T2を求めた。
 透明層を形成しない場合における透過率の変化量の最大値T2と、透明層を形成した場合における透過率の変化量の最大値T1を用い、以下の基準で残渣を評価した。T1/T2の値が1未満であれば、透明層を形成しない場合に比べて残渣の発生を抑制できたことを意味する。
(残渣の判定基準)
 5:T1/T2の値が0.2未満
 4:T1/T2の値が0.2以上0.5未満
 3:T1/T2の値が0.5以上0.8未満
 2:T1/T2の値が0.8以上1.0未満
 1:T1/T2の値が1.0
 パターン形成性は、第2の画素の上部の横幅をL1、第2の画素の下部の横幅をL2とし、以下の基準で評価した。
(パターン形成性の判定基準)
 5:L1-L2が0.05μm未満
 4:L1-L2が0.05μm以上0.10μm未満
 3:L1-L2が0.10μm以上0.15μm未満
 2:L1-L2が0.15μm以上0.20μm未満
 1:L1-L2が0.20μm以上
(混色の評価)
 以下の原料を混合して下塗り層用組成物を調製した。
 PGMEA  ・・・19.20質量部 
 乳酸エチル  ・・・36.67質量部 
 樹脂:(メタクリル酸ベンジル/メタクリル酸/メタクリル酸-2-ヒドロキシエチル共重合体(モル比=60:20:20)41%酢酸エチル溶液)  ・・・30.51質量部
 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート  ・・・12.20質量部 
 重合禁止剤1  ・・・0.006質量部 
 界面活性剤1  ・・・0.83質量部
 光重合開始剤(TAZ-107、みどり化学社製)  ・・・0.59質量部
 200mm(8インチ)ガラスウェハ上に、上記下塗り層用組成物をスピンコートで塗布して塗布膜を形成し、形成された塗布膜を120℃のホットプレートで120秒間加熱処理した。尚、スピンコートの塗布回転数は、加熱処理後の塗布膜の膜厚が約0.5μmとなるように調整した。加熱処理後の塗布膜を、さらに220℃のオーブンで1時間処理し、塗布膜を硬化させ、下塗り層を形成した。以上のようにして、ガラスウェハ上に下塗り層が形成された、下塗り層付ガラスウェハを得た。
 下塗り層付ガラスウェハ上に、下記表に記載の第1の画素形成用組成物を製膜後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコート法で塗布した。次いで、ホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、7.0μmのベイヤーパターンを有するマスクを介して、1000mJ/cmの露光量で露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗した後に、ホットプレートを用いて220℃で5分間加熱して、パターンを有する第1の画素を形成した。
 次に、第1の画素が形成された支持体上に、下記表に記載の透明層形成用組成物をスピンコート法で塗布し、次いでホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。透明層形成用組成物1、2を用いた場合については、次いで、ホットプレートを用いて230℃で2分間加熱して、第1の画素および支持体上に下記表に記載の平均厚さの透明層を形成した。透明層形成用組成物3を用いた場合については、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、150mJ/cmの露光量で露光して、第1の画素および支持体上に下記表に記載の平均厚さの透明層を形成した。
 次に、透明層が形成された支持体上に、下記表に記載の第2の画素形成用組成物を、製膜後の膜厚が1.0μmになるようにスピンコート法で塗布し、次いでホットプレートを用いて100℃で2分間加熱した。次いで、i線ステッパー露光装置FPA-3000i5+(Canon(株)製)を用い、7.0μmのアイランドパターンを有するマスクを介して、1000mJ/cmの露光量で露光した。次いで、水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)0.3質量%水溶液を用い、23℃で60秒間パドル現像を行った。その後、スピンシャワーにてリンスを行い、さらに純水にて水洗して第2の画素を形成した。次いで、ホットプレートを用いて220℃で5分間加熱した。
 第2の画素への加熱処理前後の第1の画素と第2の画素の波長400~700nmにおける吸光度を、顕微分光測定装置(大塚電子(株)製LCF-1500M)にて測定した。第2の画素への加熱前後の第1の画素の吸光度の変化率の最大値、および、第2の画素の吸光度の変化率の最大値を求めた。なお、吸光度の変化率の最大値とは、第2の画素への加熱処理前後における各画素について、波長400~700nmの範囲における吸光度の変化量が最も大きい波長におけるその変化量のことである。
 また、吸光度の変化率は以下のようにして求めた。
 第1の画素の吸光度の変化率(%)=|1-第2の画素への加熱処理後の第1の画素の吸光度/第2の画素への加熱処理前の第1の画素の吸光度|×100
 第2の画素の吸光度の変化率(%)=|1-第2の画素への加熱処理後の第2の画素の吸光度/第2の画素への加熱処理前の第2の画素の吸光度|×100
-判定基準-
A:吸光度の変化率が10%未満
B:吸光度の変化率が10%以上
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
 上記表に示す通り、実施例は、残渣、パターン形成性、混色の評価が良好であった。
 Green組成物中またはRed組成物中の顔料を青色顔料に置き換えて調製したBlue組成物を用いて第1の画素または第2の画素を形成した場合であっても、上記実施例と同様の結果が得られた。
1:支持体
2:第1の画素
3:透明層
4:第2の画素
4a:画素形成用組成物層
50:支持体
51:第1の画素
52:第2の画素
52a:組成物層
 

Claims (10)

  1.  支持体上に形成された第1の画素の表面に硬化性化合物を含む透明層形成用組成物を適用して平均厚さ300nm以下の透明層を形成する工程と、
     前記透明層が形成された第1の画素上に画素形成用組成物を適用して画素形成用組成物層を形成する工程と、
     前記画素形成用組成物層に対してパターン形成を行い、前記第1の画素とは異なる色の第2の画素を形成する工程とを含む、カラーフィルタの製造方法。
  2.  前記画素形成用組成物層に対してフォトリソグラフィー法にてパターン形成を行い、前記第2の画素を形成する、請求項1に記載のカラーフィルタの製造方法。
  3.  前記第1の画素および前記第2の画素の少なくとも一方は、着色剤を50質量%以上含有する、請求項1または2に記載のカラーフィルタの製造方法。
  4.  前記画素形成用組成物は、有彩色着色剤および黒色着色剤から選ばれる少なくとも1種を含有する、請求項1~3のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  5.  前記透明層を形成する工程は、支持体上に形成された第1の画素の表面に硬化性化合物を含む透明層形成用組成物を適用して平均厚さ5~100nmの透明層を形成する工程である、請求項1~4のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  6.  前記透明層形成用組成物は、前記硬化性化合物として架橋性基を有する化合物を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法。
  7.  請求項1~6のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法を含む固体撮像素子の製造方法。
  8.  請求項1~6のいずれか1項に記載のカラーフィルタの製造方法を含む画像表示装置の製造方法。
  9.  支持体上に、第1の画素と、前記第1の画素とは異なる色の第2の画素とを有し、
     前記第1の画素の表面に平均厚さ300nm以下の透明層を有し、
     前記第2の画素と前記支持体との間に平均厚さ300nm以下の透明層を有する、
     カラーフィルタ。
  10.  前記第1の画素と前記第2の画素との間に平均厚さ300nm以下の透明層を有する、請求項9に記載のカラーフィルタ。
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